亚铁盐中,FeSO4•7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下:
(1)步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯,________,过滤,洗涤。
(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、。
(3)步骤III中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=________。
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法简便可行的是________ (填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一种。某小组 设计了如下方案进行检验和测定,请在答题卡上完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象和结论 |
步骤1 | 取少量样品________ | 样品颜色可能有变化。 |
步骤2 | 步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________ _____________ 。 | 若________,说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。 |
步骤3 | 若步骤2证明样品不含FeSO4•7H2O杂质,再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。 | 若w1 ________w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质。 |
(已知(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O的式量为392,(NH4)2SO4的式量为132)
高三化学实验题困难题
亚铁盐中,FeSO4•7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下:
(1)步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯,________,过滤,洗涤。
(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、。
(3)步骤III中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=________。
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法简便可行的是________ (填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一种。某小组 设计了如下方案进行检验和测定,请在答题卡上完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象和结论 |
步骤1 | 取少量样品________ | 样品颜色可能有变化。 |
步骤2 | 步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________ _____________ 。 | 若________,说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。 |
步骤3 | 若步骤2证明样品不含FeSO4•7H2O杂质,再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。 | 若w1 ________w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质。 |
(已知(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O的式量为392,(NH4)2SO4的式量为132)
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(16分)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产硫酸亚铁溶液,进而可制备绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3,调节溶液pH的目的是__________________________。
(2)硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质,用离子方程式表示其变质的原因:_____。
(3)若向所得FeSO4溶液中加入少量3 moL• L-1 H2SO4溶液,再加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.352g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00 mL0.150 mol•L-1 KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,剩余的KMnO4恰好与50.00mL 0.200 mol•L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
①配平离子方程式: MnO4-+ Fe2++ H+—— Mn2++ Fe3++ H2O
②Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol•L-1 KMnO4溶液处理后,溶液需煮沸的原因是:_______________________________________________。
③实验室配制500mL 3 moL• L-1 H2SO4溶液,需要质量分数为98%,密度为1.84g• mL-1硫酸的体积为__________ mL。(保留1位小数)
④试计算混合物中CuS的质量分数(写出计算过程)。
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(6分)硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名称为莫尔盐,是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,且几乎不溶于乙醇,利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度(单位为g/l00gH2O)见下表:
实验用品:10% Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、( NH4)2SO4、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图:
请完成以下实验记录:
(1)步骤I中处理铁屑所用试剂为________________,经处理后的干燥铁屑质量记为m1;
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全)。趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2;
(3)称取一定质量的(NH4)2SO4,加入______ g(用含m1和m2的代数式表示,要求化简,下同。)水配制成室温下( 20℃)的饱和溶液,并将其加入到上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体,过滤后用________________洗涤晶体。
(4)称量生成的硫酸亚铁铵的质量,理论上为________________g。
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温度℃ | FeSO4•7H2O | (NH4)2SO4 | |
10 | 20.0 | 73.0 | 17.2 |
20 | 26.5 | 75.4 | 21.6 |
30 | 32.9 | 78,0 | 28.1 |
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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:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名称为莫尔盐,是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,且几乎不溶于乙醇,利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度(单位为g/l00gH2O)见下表:
实验用品: Fe屑(含少量碳)、3mol/LH2SO4、( NH4)2SO4、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图:
请完成以下实验记录:
(1)步骤I中用10% Na2CO3的热溶液处理铁屑的目的是________,经处理后的干燥铁屑质量记为m1;
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全)。趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2;
(3)称取一定质量的(NH4)2SO4,加入______ g(用含m1和m2的代数式表示,要求化简,下同。)水配制成室温下(20℃)的饱和溶液,并将其加入到上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体,过滤后用____________洗涤晶体。
(4)产品纯度的测定
先称取产品1.600g,加水溶解,配成100ml溶液,移取25.00mL待测溶液与锥形瓶中,再用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO4标准溶液进行滴定其中的Fe2+,达到滴定终点时消耗标准液的平均值为20.00mL,则样品中的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的质量分数?(列式计算)
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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
废铁屑溶液A莫尔盐
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是 ;证明溶液A不含Fe3+的最佳试剂是 (填序号字母)。
A.酚酞溶液 B.KSCN溶液
C.烧碱溶液 D.KMnO4溶液
操作Ⅰ的步骤是:加热蒸发、 、过滤。
(2)操作Ⅰ得到的莫尔盐晶体用少量乙醇淋洗,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸、水等杂质;② 。
(3)用托盘天平称量(NH4)2SO4晶体,晶体要放在天平 (填“左”或“右”)盘。
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接 ; 接 。
将装置C中两种液体分离开的操作名称是 。装置D的作用是 。
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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
废铁屑溶液A莫尔盐
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是___;证明溶液A不含Fe3+的最佳试剂是___(填序号字母)。
A 酚酞溶液 B KSCN溶液
C 烧碱溶液 D KMnO4溶液
操作Ⅰ的步骤是:加热蒸发、___、过滤。
(2)操作Ⅰ得到的莫尔盐晶体用少量乙醇淋洗,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸、水等杂质②______。
(3)用托盘天平称量(NH4)2SO4晶体,晶体要放在天平___(填“左”或“右”)盘。
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接___;__接___。
将装置C中两种液体分离开的操作名称是____。装置D的作用是__。
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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]比绿矾(FeSO4•7H2O)更稳定,常用于定量分析.莫尔盐的一种实验室制法如下:
废铁屑溶液A莫尔盐
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是 ;证明溶液A不含Fe3+离子的最佳试剂是 (填序号字母).
a.酚酞溶液 b.KSCN溶液 c.烧碱溶液 d.KMnO4溶液
操作I的步骤是:加热蒸发、 、过滤.
(2)将莫尔盐晶体放在托盘天平左盘进行称量时,天平指针向右偏转,说明 .
(3)为了测定所得莫尔盐中Fe2+的含量,称取4.0g莫尔盐样品,溶于水配成溶液并加入稀硫酸,用0.2mol/L的KMnO4溶液进行滴定,到滴定终点时,消耗了KMnO4溶液10.00mL.则样品中Fe2+的质量分数为 (已知反应中MnO4﹣变为Mn2+).
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接 ; 接 .将装置C中两种液体分离开的操作名称是 .装置D的作用是 .
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温度/℃ | 10 | 20 | 30 |
(NH4)2SO4 | 73.0 | 75.4 | 78.0 |
FeSO4•7H2O | 20.0 | 26.5 | 32.9 |
(NH4)2SO4•FeSO4 | 17.2 | 21.6 | 28.1 |
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