Question

【題目】某校學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用工業(yè)廢鐵屑(主要成分為Fe,還含有少量FeS、Fe3P等)制備FeSO4·7H2O,并探究FeSO4·7H2O高溫分解的產(chǎn)物。

I.制備實驗步驟如下:

①稱取一定量的廢鐵屑，用熱的碳酸鈉溶液浸泡，再用蒸餾水洗滌。

②將處理后的廢鐵屑放入錐形瓶中,加入適量3mol/L的硫酸,連接好裝置(如圖)后水浴加熱至反應(yīng)完全。

③依據(jù)現(xiàn)象停止加熱，趁熱過濾，向濾液中補加少量硫酸。

④將濾液冷卻、結(jié)晶、過濾、洗滌。

回答下列問題

(1)步驟①稱量5.6g廢鐵屑時,若砝碼與物品的位置放反了，則稱得的廢鐵屑的質(zhì)量會____ (填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)步驟②中需控制硫酸的用量,使鐵粉過量,其目的是_____________。

(3)裝置C的作用是_____________。

(4)步驟④中洗滌時所用的洗滌劑最好是_____________。

A.稀硝酸 B.無水乙醇 C.苯

(5)測定產(chǎn)品的純度:

稱取mg產(chǎn)品，放入錐形瓶中,用經(jīng)煮沸過且冷卻的蒸餾水和稀硫酸溶解,然后cmol/L的KMnO4標(biāo)準溶液滴定,消耗VmLKMnO4標(biāo)準溶液。

滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________;產(chǎn)品的純度為_________(列出計算表達式即可)。

Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高溫分解的產(chǎn)物的實驗裝置及步驟如下，請完成相關(guān)填空:

操作步驟	實驗現(xiàn)象	解釋原因
組裝好儀器,先充入氮氣，再加熱管式爐至700℃一段時間	試管E中的白色固體變藍	分解得到的產(chǎn)物中含水蒸氣
氣體產(chǎn)物經(jīng)過試管B時	品紅溶液褪色	(6)_____________
氣體產(chǎn)物經(jīng)過試管C時	試管C中出現(xiàn)白色沉淀	(7)C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________
將瓷舟中反應(yīng)后的固體溶于足量稀硫酸，再滴入幾滴KSCN溶液	(8)_____________	(9)_____________

Answer 1

【答案】 減小 保證溶液中不含F(xiàn)e3+ 除去H2S,PH3等物質(zhì) B MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 100% 分解得到的產(chǎn)物中含SO2 BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl(或BeCl2+SO3+H2O=BaSO4↓+2HClO 溶液變紅 產(chǎn)物中含有SO2，S元素的化合價降低,則Fe元素白化合價會升高,溶于足量稀硫酸后,溶液含有Fe3+

【解析】(1)步驟①稱量5.6g廢鐵屑時,若砝碼與物品的位置放反了，正確時砝碼的質(zhì)量加上游碼的質(zhì)量等于物品的質(zhì)量，放反后物品的質(zhì)量加上游碼的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量，故物品的質(zhì)量為4.4g，則稱得的廢鐵屑的質(zhì)量會減��；(2)步驟②中需控制硫酸的用量,使鐵粉過量, 保證溶液中不含F(xiàn)e3+；(3) 鐵屑中還含有少量FeS、Fe3P等，與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2S,PH3等污染性氣體，故裝置C的作用是除去H2S,PH3等物質(zhì)；(4) A.稀硝酸能氧化亞鐵離子，選項A不選；B.無水乙醇能同時帶走FeSO4·7H2O表面的水，選項B選；C.苯與水不互溶，不適合作為洗滌劑，選項C不選；步驟④中洗滌時所用的洗滌劑最好無水乙醇，答案選B；(5)滴定過程中KMnO4將Fe2+氧化為Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;根據(jù)反應(yīng)，產(chǎn)品的純度為；Ⅱ. (6)氣體產(chǎn)物經(jīng)過試管B時，分解得到的產(chǎn)物中含SO2，品紅溶液褪色；(7) 氣體產(chǎn)物經(jīng)過試管C時，與氯化鋇反應(yīng)出現(xiàn)白色沉淀，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl(或BeCl2+SO3+H2O=BaSO4↓+2HClO；(8)將瓷舟中反應(yīng)后的固體溶于足量稀硫酸，再滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅，因為產(chǎn)物中含有SO2，S元素的化合價降低,則Fe元素白化合價會升高,溶于足量稀硫酸后,溶液含有Fe3+。