亞鐵鹽中,F(xiàn)eSO4•7H2O露置于空氣中易被氧氣氧化,而莫爾鹽[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]露置于空氣中不易被氧氣氧化,是一種重要的定量分析試劑。其制備原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O。

實(shí)驗(yàn)室用廢鐵屑制備莫爾鹽的過程如下:

(1)步驟I除銹的操作是:將廢鐵屑放入燒杯,         ,過濾,洗滌。

(2)步驟II鐵屑的溶解在錐形瓶中進(jìn)行,并水浴加熱到60℃左右,需要的儀器是鐵架臺、石棉網(wǎng)、大燒杯、                    

(3)步驟III中加入的(NH4)2SO4與溶液中FeSO4的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=                        。

為了確定(NH4)2SO4的用量,下列方法簡便可行的是          (填編號)。

A.稱量廢鐵屑的質(zhì)量,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量

B.稱量無銹鐵屑和步驟II之后剩余鐵屑的質(zhì)量,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量

C.測定FeSO4溶液的濃度和體積,推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量

(4)所得晶體樣品中可能混有的雜質(zhì)是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一種。某小組 設(shè)計了如下方案進(jìn)行檢驗(yàn)和測定,請?jiān)诖痤}卡上完成表中內(nèi)容。

序號

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

步驟1

取少量樣品                          

樣品顏色可能有變化。

步驟2

步驟1后將樣品轉(zhuǎn)移到試管中,加入去氧蒸餾水,振蕩溶解,調(diào)節(jié)至酸性,________

___________                 __  。

         ,說明樣品中含有FeSO4·7H2O雜質(zhì)。

步驟3

若步驟2證明樣品不含F(xiàn)eSO4•7H2O雜質(zhì),再另取樣品測定其中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1與理論值w2比較。

若w1          w2,說明樣品中含有(NH4)2SO4雜質(zhì)。

(已知(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O的式量為392,(NH4)2SO4的式量為132)

 

【答案】

(16分)

(1)加入足量稀硫酸(或稀鹽酸),充分?jǐn)嚢?nbsp;  (2分)

(2)酒精燈、溫度計 (4分,每空2分)

(3)1∶1    B   (4分,每空2分)

(4)(6分,每空2分)

序號

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

步驟1

取少量樣品  露置空氣一段時間(1分)  

樣品顏色可能有變化。

步驟2

步驟1后將樣品轉(zhuǎn)移到試管中,加入去氧蒸餾水,振蕩溶解,調(diào)節(jié)至酸性,_加入12KSCN溶液(2分)__

溶液變成血紅色(2分) ,說明樣品中含有FeSO4·7H2O雜質(zhì)。

步驟3

若步驟2證明樣品不含F(xiàn)eSO4 ·7H2O雜質(zhì),再另取樣品測定其中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1與理論值w2比較。

若w1  >(或大于)(1分)w2,說明樣品中含有(NH4)2SO4雜質(zhì)。

 

【解析】

試題分析:(1)廢鐵屑含有單質(zhì)鐵和鐵銹,鐵銹主要成分是氧化鐵,氧化鐵是堿性氧化物,易溶于強(qiáng)酸,生成鹽和水,因此步驟I除銹的操作是:將廢鐵屑放入燒杯,加入足量稀硫酸(或稀鹽酸),充分?jǐn)嚢,過濾,洗滌;(2)水浴加熱裝置需要的儀器是鐵架臺、石棉網(wǎng)、大燒杯、酒精燈、溫度計;(3)步驟III的原理為FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,該反應(yīng)中n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=1∶1;A項(xiàng),稱取廢鐵屑的質(zhì)量,不能推斷硫酸銨的量,因此廢鐵屑中鐵銹與單質(zhì)鐵的組成比例未知,過量的無銹鐵屑的量未知,不能確定硫酸亞鐵的量,故A選項(xiàng)錯誤;B項(xiàng),稱量無銹鐵屑和步驟II之后剩余鐵屑的質(zhì)量,可以計算出與稀硫酸反應(yīng)時消耗單質(zhì)鐵的量,根據(jù)硫酸亞鐵與消耗單質(zhì)鐵的系數(shù)之比可以求生成的硫酸亞鐵的量,進(jìn)而推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量,故B選項(xiàng)正確;C項(xiàng),測定FeSO4溶液的濃度和體積,可以求硫酸亞鐵的量,進(jìn)而推算所需(NH4)2SO4的質(zhì)量,但是需要進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn),配制標(biāo)準(zhǔn)酸性高錳酸鉀溶液,因此不簡便可行,故C選項(xiàng)錯誤;(4)硫酸銨是白色固體,七水合硫酸亞鐵(或綠礬)是綠色固體,在空氣中露置時,前者不易變質(zhì),而后者則容易被空氣中的氧氣氧化為鐵鹽,鐵鹽固體為黃色,因此樣品露置之后顏色可能有變化;硫酸鐵、硫酸亞鐵都易溶于水,步驟1所得固體用去氧蒸餾水溶解,目的是防止蒸餾水中溶解的氧氣氧化亞鐵離子,調(diào)節(jié)至酸性后,加入KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,說明存在鐵離子,證明樣品中含有含有FeSO4·7H2O雜質(zhì);摩爾鹽或(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算表達(dá)式為:×100%=9.18%,而(NH4)2SO4中NH4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算表達(dá)式為:w2=×100%=23.68%,因此理論值w2=9.18%,若含有(NH4)2SO4時,w1介于二者9.18%與23.68%之間,所以w1> w2時,說明摩爾鹽中含有硫酸銨雜質(zhì)。

考點(diǎn):考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價,涉及除去廢鐵屑中鐵銹的實(shí)驗(yàn)操作、水浴加熱裝置所用儀器、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)方案的評價、摩爾鹽中雜質(zhì)成分探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計、包括亞鐵離子的氧化、鐵離子的顯色反應(yīng)、銨根離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定理論值與實(shí)際值大小關(guān)系等。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

一個體重50kg的健康人含鐵元素2g,這2g鐵元素以Fe2+和Fe3+的形式存在.Fe2+易被吸收,所以給貧血者補(bǔ)充鐵時,應(yīng)補(bǔ)充含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽(如FeSO4).服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,有利于人體對鐵的吸收.
(1)經(jīng)常進(jìn)行Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化,可表示為Fe2+ 
A
B
 Fe3+.在過程A中,F(xiàn)e2+
還原
還原
劑.
(2)維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,維生素C在這個反應(yīng)中具有
還原
還原
性.
(3)某同學(xué)要檢驗(yàn)Fe3+,向溶液中加入
KSCN
KSCN
(寫化學(xué)式)溶液變成紅色.要除去FeCl3溶液中少量的氯化亞鐵,可行的辦法是
c
c
 (填字母).
a.加入銅粉   b.加入鐵粉   c.通入氯氣  d.加入NaOH溶液
根據(jù)選用的試劑,寫出除去FeCl3溶液中少量的氯化亞鐵過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl?
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl?

(4)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕銅箔,制造印刷線路板,寫出FeCl3與金屬銅反應(yīng)的離子方程式
2Fe3++Cu2+═2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu2+═2Fe2++Cu2+

(5)使用過的腐蝕液會失效,但可以回收利用,某興趣小組為了從使用過的腐蝕液中回收銅,應(yīng)使用的試劑是
c
c
 (填字母)
a.銅粉     b.氯氣     c.鐵粉      d.KSCN溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(Ⅰ)一個體重50kg的健康人含鐵元素2g,這2g鐵元素以Fe2+和Fe3+的形式存在.Fe2+易被吸收,所以給貧血者補(bǔ)充鐵時,應(yīng)補(bǔ)充含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽(如FeSO4).服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,有利于人體對鐵的吸收.
(1)人體中經(jīng)常進(jìn)行Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化,可表示為Fe2+    Fe3+.在過程A中,F(xiàn)e2+
還原
還原
劑,過程B中,F(xiàn)e3+
氧化
氧化
劑.
(2)“服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”這句話指出,維生素C在這個反應(yīng)中作
還原
還原
劑,具有
還原
還原
性.
(Ⅱ)有人在研究硫酸亞鐵(FeSO4)受熱分解時,作出了兩種假設(shè):
(1)假設(shè)它按KClO3受熱分解的方式分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
FeSO4
  △  
.
 
FeS+2O2
FeSO4
  △  
.
 
FeS+2O2
;
(2)假設(shè)它按CaCO3受熱分解的方式分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
FeSO4
  △  
.
 
FeO+SO3
FeSO4
  △  
.
 
FeO+SO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

一個體重50kg的健康人體內(nèi)含鐵元素2g,這2g鐵元素以Fe2+和Fe3+的形式存在.Fe2+易被吸收.所以給貧血者補(bǔ)充鐵時,應(yīng)補(bǔ)充含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽(如FeSO4).服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,有利于人體對鐵的吸收.請回答下列問題:
(1)維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,在此過程中
Fe3+
Fe3+
是氧化劑,說明維生素C具有
還原
還原
性.
(2)已知下列反應(yīng):①H2O2+2Fe3+═2Fe2++O2↑+2H+,②2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.反應(yīng)①中生成1mol O2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
2mol
2mol
,反應(yīng)①、②的總反應(yīng)方程式為
2H2O2═2H2O+O2
2H2O2═2H2O+O2
,在該反應(yīng)中Fe3+的作用為
催化劑
催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年山東省臨沂市高三9月月考化學(xué)式試卷(解析版) 題型:選擇題

一個體重50kg的健康人含鐵元素2g。這2g鐵以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,給貧血者補(bǔ)充鐵時,應(yīng)補(bǔ)充含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽(如FeSO4).服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,有利于人體對鐵的吸收。

(1)人體中經(jīng)常進(jìn)行Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化,在過程A中,F(xiàn)e2+被___________,;“服用維生索C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”這句話指出,維生素C在這一反應(yīng)過程中做______劑。

(2)測定綠礬(FeSO4·7H2O)產(chǎn)品中Fe2+含量的方法是:a.稱取2.8500g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。

①滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:                                        。

②判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是                                        。

 

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