【題目】硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如下:

回答下列問題:

1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是_________________。

2)步驟②需要加熱的目的是_________________,溫度保持80~95 ℃,采用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為_________________(填標號)。

3)步驟③中選用足量的H2O2,理由是_________________。分批加入H2O2,同時為了_________________,溶液要保持pH小于0.5。

4)步驟⑤的具體實驗操作有______________,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到150 ℃時,失掉1.5個結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為______________。

【答案】堿煮水洗 加快反應(yīng) 熱水浴 C Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質(zhì) 防止Fe3+水解 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌) NH4Fe(SO4)212H2O

【解析】

1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,油污在堿性條件下容易水解,所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗,即堿煮水洗;

2)步驟②需要加熱的目的是為了加快反應(yīng)速率;溫度保持80~95 ℃,由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點,故采用的合適加熱方式是水浴加熱(熱水。;鐵屑中含有少量硫化物,硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體,可以用氫氧化鈉溶液吸收,為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗,故選擇C裝置;

3)步驟③中選用足量的H2O2,H2O2可以將Fe2+氧化為Fe3+,且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,不會引入新的雜質(zhì),故理由是:將Fe2+全部氧化為Fe3+,不引入新的雜質(zhì)。因為H2O2本身易分解,所以在加入時需分量加入,同時為了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5;

4)為了除去可溶性的硫酸銨、鐵離子等,需要經(jīng)過的步驟為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌);

5)設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2xH2O,其相對分子質(zhì)量為266+18x,1.5個水分子的相對分子質(zhì)量為1.5×18=27,則27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,則硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)212H2O。

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:

【題目】金屬及其化合物在人類生活、生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用.

1)鐵是人類應(yīng)用最廣的金屬,工業(yè)上用鐵礦石(主要成分為Fe2O3 )、焦炭、石灰石在高爐中冶煉得到,高爐煉鐵的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________ ,其中石灰石的作用是____________________ 。

2)鋁是常見的金屬,鋁制容器既不能存放酸性物質(zhì),也不能存放堿性物質(zhì),其原因分別用離子方程式表示:_____________、 _____________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、MgZn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示。回答下列問題:

相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

金屬離子

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

Zn2+

Ni2+

開始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

1濾渣1”含有S__________________________;寫出溶浸中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。

2氧化中添加適量的MnO2的作用是將________________________

3調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。

4除雜1”的目的是除去Zn2+Ni2+,濾渣3”的主要成分是______________

5除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。

6)寫出沉錳的離子方程式___________________________________________________

7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、CoMn的化合價分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時,z=___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,組成一種原電池。試回答下列問題(燈泡功率合適):

(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,燈泡________ (填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題)。

a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為______________;Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為________________________________________________________________________

(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,燈泡________ (填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題)。

a.若燈泡亮,Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示),其中W、X、YZ為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是

A. WZ的水溶液呈堿性

B. 元素非金屬性的順序為X>Y>Z

C. Y的最高價氧化物的水化物是中強酸

D. 該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列粒子(分子或離子)均含有18個電子:

粒子

A

B2

C

D

E

F

組成特點

單核離子

化合物,雙核分子

單質(zhì),雙核分子

化合物,三核分子

化合物,四核分子

請回答下列問題:

(1)A的元素符號是____________,B2的結(jié)構(gòu)示意圖是________。

(2)CD混合,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。

(3)E的電子式是________;F的水溶液常用于消毒劑,F的化學(xué)式是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在常溫恒容的密閉容器中充入濃度均為1 mol/L的NH3和HCl,發(fā)生NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(?) △H = -a kJ/mol,下列說法正確的是

A. 現(xiàn)象為產(chǎn)生白霧

B. 反應(yīng)物的活化能為a kJ/mol

C. 該條件下,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量始終不變

D. 任何溫度下,該反應(yīng)均能自發(fā)進行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)含碳微粒的說法,按要求填空:

(1)同溫度,同濃度的Na2CO3溶液的堿性_________ NaHCO3溶液的堿性(大于、小于等于”),請設(shè)計一個較簡便的實驗證明___________

(2)25 ℃時,在10 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol/L HCl溶液20 mL,溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量隨溶液pH的變化如圖所示。

HC1溶液滴加到一半時,溶液呈___________(酸性、堿性中性”),理由是____________________(用主要的離子方程式表示)。

②關(guān)于圖像下列說法正確的是_________________。

A0.1 mol/L Na2CO3溶液中:c(Na) + c(H) = c(OH) + 2c(CO32) + c(HCO3)

B、b曲線代表CO32

CpH=11時,c(HCO3) > c(Cl)

D、pH=11 時,c(Na) + c(H) = 3c(CO32) + c(OH)

E、在同一溶液中,H2CO3HCO3、CO32能大量共存

(3)草酸(H2C2O4)溶液具有還原性,將酸性KMnO4溶液滴入草酸溶液中,會產(chǎn)生氣泡,且紫紅色褪去,寫出該反應(yīng)的離子方程式________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )

A. 1 molAl3+含有的核外電子數(shù)為3NA

B. 1 L 1 mol·L-1醋酸溶液中CH3COO-的數(shù)目小于NA

C. 7.8g苯中含有的碳碳雙鍵數(shù)為0.3NA

D. 標準狀況下,2.24L CCl4中的原子總數(shù)為0.5NA

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