高三化学解答题中等难度题
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O]是一种重要的还原剂,在空气中比一般的 亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。
回答下列问题:
Ⅰ.制取莫尔盐
(1)连接装置,检査装置气密性。将 0.1mol(NH4)2SO4晶体置于玻璃仪器中 __填仪器 名称),将 6.0g 洁浄铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞,关闭活塞 K3,打开 K2、K1,加完 55.0mL2mol·L-1 稀硫酸后关闭K1。
②待大部分铁粉溶解后,打开 K3、关闭 K2,此时可以看到的现象为__________;原因是____________。
③关闭活塞 K2、K3,采用 100℃水浴蒸发 B中水分,液面产生晶膜时,停止加热,冷却结晶、_______________、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量,保持溶液的 pH 在 1~2 之间, 其目的为_______________。
④装置 C 的作用为 _____,装置 C 存在的缺点是_____。
Ⅱ.测定莫尔盐样品的纯度:取mg该样品配制成 1L 溶液,分别设计如下两个实验方案,请回答:
方案一:取20.00mL所配硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol·L-1的酸性K2Cr2O7溶液进行滴定。重复三次。
(1)已知:Cr2O72-还原产物为Cr3+,写出此反应的离子方程式_____。
(2)滴定时必须选用的仪器是_____。
①②③④⑤⑥⑦
方案二:取20.00mL所配硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。[(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O,Mr=392,BaSO4,Mr=233]
待测液→足量的 BaCl2 溶液→过滤→洗涤→干燥→称量→wg 固体
(3)莫尔盐晶体纯度为_____(用含 m、w 的式子表示,不用算出结果)。
(4)若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为_____。
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硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是一种稳定的还原剂,常用作分析化学中的滴定剂。某课题组采用下列方案制备该晶体,并对其热稳定性进行了如下实验。
Ⅰ.硫酸亚铁铵晶体的制备:
铁粉FeSO4溶液结晶硫酸亚铁铵晶体
(1)硫酸浓度过大,反应过快同时会使FeSO4溶液中混有_____________(填离子符号)。
(2)利用FeSO4溶液与(NH4)2SO4晶体制备该晶体的化学方程式_____________。
Ⅱ.硫酸亚铁铵晶体的热分解产物探究:该小组同学选用如图所示部分装置进行实验(夹持装备略)。查阅资料:隔绝空气加热至500℃硫酸亚铁铵能完全分解,产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。
(3)点燃A处的酒精灯之前,先打开弹簧夹,通一段时间N2,其目的是____________。
(4)选用上述部分必要的装置完成下列相应实验,填写横线上的内容。
检验可能产物 | 装置连接顺序 | 装置作用 | 实验现象 | 实验结论 |
H2O、NH3 | ACBGD | ①B的作用______ | ②C中________; D中__________。 | 有H2O、NH3 |
SO2、SO3 | ③___________ | ④E中HCl的作用 ___________ | E中没有明显现象,F中溶液褪色 | ⑤___________ |
(5)为证明热分解完全后残留的固体仅为Fe2O3,而不含FeO或Fe3O4,需要选用的试剂有__________(选下列字母);简述利用所选试剂进行实验证明的方案____________。
A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.KSCN溶液 D.H2O2溶液 E.K3[Fe(CN)6]溶液
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硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵,析出晶体的化学式为( NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。该物质可以溶于水而不溶于乙醇,是一种复盐,在空气中比一般亚铁盐稳定,常被用作氧化还原滴定的基准物。下面是某实验小组制取硫酸亚铁铵的部分装置与实验步骤:
①称取约5 g铁屑放入锥形瓶中,加入15 mL 10% Na2CO3溶液,小火加热10分钟,倒掉剩余的碱液后,用蒸馏水洗净铁屑,干燥。
②称取2.24 g 铁屑放入锥形瓶中,由分液漏斗滴加20 mL 3 mol/L硫酸溶液。
③待反应结束后,由分液漏斗加入适量的(NH4)2SO4溶液,并将上述混合溶液转移至蒸发皿中,缓慢加热,浓缩至表面出现晶膜为止。
④放置冷却,析出晶体,过滤、用无水乙醇洗涤、干燥。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________。
(2)实验开始前,检查反应装置气密性的方法为_______________________________。
(3)步骤①中小火加热的作用是________________________。
(4)步骤②中滴加硫酸溶液时留取少许溶液于分液漏斗中的原因是___________________。
(5)步骤③中理论上需加入2 mol/L (NH4)2SO4溶液______________mL。
(6)无水乙醇洗涤晶体的作用是_______________________________。
(7)取1.00 g高锰酸钾样品,再加入硫酸酸化,并配成250 mL溶液。取出25.00 mL,用浓度为0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,终点时用去标准液20.00 mL。则滴定时发生反应的离子方程式为_____,该样品中高锰酸钾的质量分数为_____________。
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莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O,Mr=392]是一种重要的还原剂,在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.制取莫尔盐:
(1)连接装置,检査装置气密性。将0.1mol(NH4)2SO4,晶体置于玻璃仪器中__________(填仪器名称),将6.0g洁浄铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞,关闭活塞K3,打开K2、K1,加完55.0mL2mol•L-1稀硫酸后关闭K1.A装置中反应的离子方程式为______________。
②待大部分铁粉溶解后,打开K3、关闭K2,此时可以看到的现象为___________________________________。
③关闭活塞K2、K3,采用100℃水浴蒸发B中水分,液面产生晶膜时,停止加热,冷却结晶、___、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量,保持溶液的pH在1~2之间,其目的为_______________________________。
④装置C的作用为___________________,装置C存在的缺点是____________________。
Ⅱ.测定莫尔盐样品的纯度
(3)称取所得莫尔盐样品10.0g,用煮沸后冷却的蒸馏水配成100mL溶液,取20.00mL溶液加入稀硫酸,用0.1mol・L-1的KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时消耗10.00mLKMnO4溶液。滴定反应的离子方程式为_______________________,该样品的纯度为______。
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莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O,Mr=392]是一种重要的还原剂,在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。
回答下列问题:
Ⅰ制取莫尔盐
(1)连接装置,检査装置气密性。将0.1mol(NH4)2SO4,晶体置于玻璃仪器中______(填仪器名称),将6.0g洁浄铁屑加人锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞,关闭活塞K3,打开K2、K1,加完55.0mL2mol·L-1稀硫酸后关闭K1。A装置中反应的离子方程式为____
②待大部分铁粉溶解后,打开K3、关闭K2,此时可以看到的现象为_______,原因是_______
③关闭活塞K2、K3,采用100℃水浴蒸发B中水分,液面产生晶膜时,停止加热,冷却结晶、____、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量,保持溶液的pH在1~2之间,其目的为____
④装置C的作用为 ____,装置C存在的缺点是____
Ⅱ.测定莫尔盐样品的纯度
(3)称取所得莫尔盐样品10.0g,用煮沸后冷却的蒸馏水配成100mL溶液,取20.00mL溶液加人稀硫酸,用0.1mol・L-1的KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时消耗10.00mlKMnO4溶液。滴定反应的离子方程式为____,该样品的纯度为____
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硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],俗名莫尔盐,蓝绿色的固体,易溶于水,几乎不溶于乙醇,在 100℃~110℃时分解,对光敏感。在空气中逐渐风化及氧化。在空气中比硫酸亚铁稳定,有还原性。常用作重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的互相标定的标准物质。一般用废铁屑经以下流程制取:
(1)检验莫尔盐固体中亚铁离子,可将样品溶于水后,滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,反应的现象是________________。
(2)下列说法中正确的有____。
A.用 NaOH 溶液洗涤废铁屑的作用是去除废铁屑表面的油污和氧化铁杂质
B.蒸发应用小火小心加热,直到出现大量晶体停火利用余热蒸干溶剂
C.过滤后可用少量乙醇洗涤
D.检验莫尔盐固体样品中铵离子,可将样品溶于水后,再加足量 NaOH 稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到试纸变蓝,表明固体中存在 NH4+,否则无 NH4+
E.检验莫尔盐固体是否氧化变质,可将样品溶于水后,滴加 KSCN 溶液,溶液变红,说明氧化变质
(3)用重铬酸钾溶液标定(滴定)莫尔盐溶液浓度,若需配制浓度为 0.01000mol•L-1 的 K2Cr2O7 标准溶液 250mL,应准确称取____________________g K2Cr2O7(保留 4 位有效数字,已知 M( K2Cr2O7)=294.0g•mol-1).配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有__________________ .
①电子天平 ②烧杯 ③温度计 ④玻璃棒 ⑤容量瓶⑥铁架台(带铁圈) ⑦胶头滴管
滴定操作中,如果滴定前装有 K2Cr2O7 标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)向(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中滴加一定量的 NaOH 溶液时,发生的总反应的离子方程式一定错误的是____。(填字母)
A.Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
B.NH4++OH-===NH3·H2O
C.Fe2++3OH-+NH4+===Fe(OH)2↓+NH3·H2O
D.Fe2++5OH-+3NH4+===Fe(OH)2↓+3NH3·H2O
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硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]是透明、浅蓝绿色晶体,易溶于水而不溶于酒精等有机溶剂,在空气中一般比较稳定,不易被氧化。制备步骤如下:
步骤1.称取还原铁粉0.4g,炭粉0.3g,放入50mL 锥形瓶中,加入3.5 mL2mol·L-1硫酸置于60℃ 热水浴中加热(如下左图),待反应完全,取出冷却,再加入6 mol·L-1的硫酸2 mL。
步骤2.在上述反应液中加入浓氨水0.8 mL,振荡混匀,抽滤(如上右图)。向滤液中加入10mL无水乙醇,静置,大量晶体析出,倾析,再次抽滤。
步骤3.取出晶体,用干净的滤纸吸干,称量并分析样品。
请回答下列问题:
(1)步骤1中炭粉的作用是_______,加人6 mol·L-1硫酸的作用是____________。
(2)向滤液中加人无水乙醇目的是_________________。
(3)产品中金属阳离子的检验方法及现象________________。
(4)称取获得的硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](摩尔质量为392g·mol-1)1.9600 g 配成100mL溶液,取出20.00mL滴加稀H2SO4酸化后用0 . 0100 mol·L-1KMnO4标准溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液为18.00mL 。
下列有关滴定的操作正确的是_(填字母编号)。
a.滴定过程中眼睛注视滴定管中液面变化
b.滴定完成后取下滴定管握住中部防止掉落
c.读数过程中保持滴定管自然悬垂
d.读数时视线与刻度线、凹液面最低处切线相平齐
滴定过程中反应离子方程式为____________,制得硫酸亚铁钱样品的纯度为__________。
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硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]比FeSO4稳定,不易被氧气氧化,常用于代替FeSO4作分析试剂。某小组尝试制备少量(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O并探究其分解产物。
I.制备硫酸亚铁铵晶体的流程如下:
(1)铁屑溶于稀硫酸的过程中,适当加热的目的是_________。
(2)将滤液转移到_________中,迅速加入饱和硫酸铵溶液,直接加热蒸发混合溶液,观察到_________停止加热。蒸发过程保持溶液呈较强酸性的原因是_________。
Ⅱ.查阅资料可知,硫酸亚铁铵晶体受热主要发生反应:
____(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O=____Fe2O3+____SO2↑+____NH3↑+____N2↑+____H2O
但伴有副反应发生,生成少量SO3和O2。设计以下实验探究部分分解产物:
(3)配平上述分解反应的方程式。
(4)加热过程,A中固体逐渐变为_______色。
(5)B中迅速产生少量白色沉淀,反应的离子方程式为______。
(6)C的作用是_________。
(7)D中集气瓶能收集到O2,____ (填“能”或“不能”)用带火星木条检验。
(8)上述反应结来后,继续证明分解产物中含有NH3的方法是_________。
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