【題目】綠礬(FeSO4 7H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥.下面是以商品級(jí)純度鐵屑(含少量錫等雜質(zhì))生產(chǎn)綠礬的一種方法:

已知:在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH 為3.0,沉淀完全時(shí)的pH為5.5:

回答下列問(wèn)題:

(1)操作Ⅱ中用硫酸酸化至pH=2且通入硫化氫至飽和的目的是:

①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等雜質(zhì)離子;

____________________________;

____________________________。

(2)操作IV的順序依次為:______________________________、過(guò)濾、洗滌。

(3)操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌,其目的是:

①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì);②___________________。

(4)測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe2+ 含量的方法是:a.稱取8.680g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.02000 mol/LKMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為30.00 mL(滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:5Fe2+ + MnO4- + 8H+ ═ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O)

①計(jì)算上述樣品中FeSO4 7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________(結(jié)果保留4位有效數(shù)字,F(xiàn)eSO4 7H2O的摩爾質(zhì)量為 278g/mol)

②若用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有:樣品中存在少量的雜質(zhì)、___________________

【答案】使Sn2+完全變成SnS沉淀,而Fe2+不沉淀防止Fe2+的氧化蒸發(fā)濃縮結(jié)晶降低洗滌過(guò)程中FeSO4 7H2O的損耗96.08%樣品部分被氧化

【解析】試題分析:(1)依據(jù)流程關(guān)系圖分析,在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH1.6FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH3.0,操作加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH=2為了除去雜質(zhì)離子Sn2+;根據(jù)硫化氫具有強(qiáng)還原性分析;

2)操作IV的目的是從濾液中析出綠礬晶體,據(jù)此解答;

3)操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌目的是洗去表面雜質(zhì),根據(jù)溫度對(duì)溶解度的影響分析;

4)依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作的誤差分析方法進(jìn)行判斷。

解析:(1)已知:在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH1.6FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH3.0,沉淀完全時(shí)的pH5.5,操作在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是,在溶液pH=2時(shí),Sn2+完全沉淀,亞鐵離子不沉淀,通入硫化氫至飽和的目的是:硫化氫具有強(qiáng)還原性,可以防止亞鐵離子被氧化;

2)溶液中得到晶體,需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮,結(jié)晶析出,過(guò)濾洗滌等,所以操作IV的順序依次為:蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌;

3)冰水溫度低,物質(zhì)溶解度減小,可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,避免綠礬溶解帶來(lái)的損失;

4依據(jù)反應(yīng)方程式可知:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+5Fe3+ + Mn2+ +4H2O

5 1

n 0.02000mol/L×0.0300L

解得n=0.003mol;

250mL溶液中含亞鐵離子的物質(zhì)的量=0.003mol×250/25=0.03mol

FeSO47H2O物質(zhì)的量為0.03mol,質(zhì)量=0.03mol×278g/mol=8.34g;

所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)=;

用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因是洗滌不徹底,亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】科學(xué)家對(duì)一碳化學(xué)進(jìn)行了廣泛深人的研究并取得了一些重要成果。

(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol;

3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol

CO與H2合成CH3CH=CH2的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______。

(2)現(xiàn)向三個(gè)體積均為2L的恒容密閉容器I、II、Ⅲ中,均分別充入1molCO 和2mo1H2,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol。三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T(mén)l、T2、T3且恒定不變。當(dāng)反應(yīng)均進(jìn)行到5min時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示,其中只有一個(gè)容器中的反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

①5min時(shí)三個(gè)容器中的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是容器_______(填序號(hào))。

②0-5 min內(nèi)容器I中用CH3OH表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(CH3OH)=_______。

③當(dāng)三個(gè)容器中的反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率最高的是容器___________。(填序號(hào),下同);平衡常數(shù)最小的是容器_____________。

(3)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,在不同溫度下用CO 還原四種金屬氧化物,達(dá)到平衡后氣體中與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是_____(填字母)。

a.工業(yè)上可以通過(guò)增高反應(yīng)裝置來(lái)延長(zhǎng)礦石和CO接觸面積,減少尾氣中CO的含量

b.CO用于工業(yè)冶煉金屬鉻(Cr)時(shí),還原效率不高

c.工業(yè)冶煉金屬銅(Cu) 時(shí),600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大

d.CO還原PbO2的反應(yīng)△H>0

(4)工業(yè)廢水中含有甲醛,該廠降解甲醛的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示,則X表示的粒子是_____,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。

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A.光導(dǎo)纖維是信息社會(huì)必不可少的有機(jī)合成材料
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C.航天飛機(jī)上的陶瓷防護(hù)片屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料
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D.含1 mol KOH的溶液與含2 mol Ba(HCO3)2的溶液混合:Ba2++2HCO+2OH===BaCO3↓+CO+2H2O

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