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简答题

亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:

实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如图装置进行制取.

已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.

(1)装置C的作用是______

(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的方程式为______;装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为______;反应后的溶液中阴离子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外还可能含有的一种阴离子是______;检验该离子的方法是______

(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤.

①减压,55℃蒸发结晶;②______;③______;④______得到成品.

(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______

实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定

(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:

准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液.取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为______

正确答案

解:(1)装置D中发生气体反应,装置内压强降低,装置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中,

故答案为:防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;

(2)装置B中制备得到ClO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,反应的方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2 ClO2↑+2Na2SO4+H2O,装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体,装置D中生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,结合原子守恒可知,还有水生成,配平后方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2,B制得的气体中含有SO2,在装置D中被氧化生成硫酸,溶液中可能存在SO42-,用氯化钡溶液检验SO42-,具体操作:取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-

故答案为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;SO42-;取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-

(3)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,

故答案为:趁热过滤;用38℃~60℃热水洗涤;低于60℃干燥;

(4)由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl,

故答案为:NaClO3和NaCl;

(5)令样品中NaClO2的物质的量x,则:

NaClO2~2I2~4S2O32-

1mol          4mol

0.25x     c mol•L-1×V×10-3L      解得:x=c•V•10-3mol

故答案为:c•V•10-3mol.

解析

解:(1)装置D中发生气体反应,装置内压强降低,装置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中,

故答案为:防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;

(2)装置B中制备得到ClO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,反应的方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2 ClO2↑+2Na2SO4+H2O,装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体,装置D中生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,结合原子守恒可知,还有水生成,配平后方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2,B制得的气体中含有SO2,在装置D中被氧化生成硫酸,溶液中可能存在SO42-,用氯化钡溶液检验SO42-,具体操作:取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-

故答案为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;SO42-;取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-

(3)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,

故答案为:趁热过滤;用38℃~60℃热水洗涤;低于60℃干燥;

(4)由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl,

故答案为:NaClO3和NaCl;

(5)令样品中NaClO2的物质的量x,则:

NaClO2~2I2~4S2O32-

1mol          4mol

0.25x     c mol•L-1×V×10-3L      解得:x=c•V•10-3mol

故答案为:c•V•10-3mol.

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简答题

蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:

Ⅰ.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子).

Ⅱ.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1mol/L H2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯.

Ⅲ.制取氢氧化镁:向步骤II所得溶液中加入过量氨水.

已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH

请回答:

(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是______(填字母序号).

A.MgO           B.Na2CO3           C.蒸馏水

(2)工业上,常通过测定使铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液不变色所需 H2O2溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe2+的含量.已知,测定123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的体积如下表所示.

①Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为______

②根据该表数据,可计算出123g粗硫酸镁样品中含Fe2+______mol.

(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件.其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如图所示.

①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为______

②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系,可判断此反应是______(填“吸热”或“放热”)反应.

③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是______

④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数.已知:

Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq)      Ksp=c(Mg2+)•c2(OH-)=5.6×10-12

Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)      Ksp=c(Ca2+)•c2(OH-)=4.7×10-6

若用石灰乳替代氨水,______(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是______

正确答案

解:(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的目的是和酸反应提高溶液pH,使Fe3+、Al3+等杂质离子沉淀分离除去,

A.加入氧化镁和酸反应能提高溶液PH,生成镁离子,不加入杂质离子,故A正确;

B.加入碳酸钠能调节溶液PH但假如了钠离子,引入杂质,故B错误;

C.蒸馏水对提高溶液pH不好,故C错误;

故答案为:A;

(2)①Fe2+与H2O2溶液反应,亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子便于完全沉淀,过氧化氢被还原为水,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;

②123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的体积平均值为0.31mL,

根据n=c×v,n(H2O2)=c×v=0.1mol/L×0.31×10-3L=3.1×10-5mol,

根据2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,n(Fe2+)=2n(H2O2)=6.2×10-5mol,

所以123g粗硫酸镁样品中含Fe2+为6.2×10-5mol,

故答案为:6.2×10-5

(3)①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+

故答案为:Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+

②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系是随温度升高镁离子转化率增大,反应是吸热反应,

故答案为:吸热;

③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降,

故答案为:温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降;

④依据氢氧化钙和氢氧化镁阴阳离子比相同,可以用溶度积常数比较溶解性强弱,氢氧化钙溶解性大于氢氧化镁,溶液中加入石灰乳可以实现沉淀转化,生成氢氧化镁分离出来;

故答案为:能;Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化;

解析

解:(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的目的是和酸反应提高溶液pH,使Fe3+、Al3+等杂质离子沉淀分离除去,

A.加入氧化镁和酸反应能提高溶液PH,生成镁离子,不加入杂质离子,故A正确;

B.加入碳酸钠能调节溶液PH但假如了钠离子,引入杂质,故B错误;

C.蒸馏水对提高溶液pH不好,故C错误;

故答案为:A;

(2)①Fe2+与H2O2溶液反应,亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子便于完全沉淀,过氧化氢被还原为水,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;

②123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的体积平均值为0.31mL,

根据n=c×v,n(H2O2)=c×v=0.1mol/L×0.31×10-3L=3.1×10-5mol,

根据2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,n(Fe2+)=2n(H2O2)=6.2×10-5mol,

所以123g粗硫酸镁样品中含Fe2+为6.2×10-5mol,

故答案为:6.2×10-5

(3)①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+

故答案为:Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+

②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系是随温度升高镁离子转化率增大,反应是吸热反应,

故答案为:吸热;

③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降,

故答案为:温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降;

④依据氢氧化钙和氢氧化镁阴阳离子比相同,可以用溶度积常数比较溶解性强弱,氢氧化钙溶解性大于氢氧化镁,溶液中加入石灰乳可以实现沉淀转化,生成氢氧化镁分离出来;

故答案为:能;Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化;

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简答题

亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌.以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O

②纯ClO2常温下为气体,易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全

(1)10%的 NaOH溶液的密度为1.2g/cm3其物质的量浓度为______

(2)在ClO2发生器中当1gSO2完全转化时,放出akJ热量,写出该热化学反应方程式______鼓入Ar的作用是______

(3)写出吸收塔内发生的化学反应方程式______.吸收塔的温度不能超过40℃,其目的是______

(4)从滤液中得到的NaClO2•3H2O粗晶体中往往含有杂质,要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体方法是______

(5)工业处理含NaClO2废水时,先向废水中加入适量NaOH,用惰性电极电解该废水,同时制得NaClO3

写出ClO2-在阳极放电时的电极反应方程式______

(6)已知SO2和Ar的混合气体中,SO2的百分含量为5.6a%,当bL(标况下)该混合气体参加反应时,

理论上需要的17%的H2O2的质量为______ g(结果必须化简).

正确答案

解:ClO2在二氧化硫和Ar气混合气体中不易分解爆炸,在吸收塔中挤入氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2的溶解度随温度升高而增大,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2•3H2O.

(1)质量分数为10%、密度为1.2g/cm3的NaOH溶液,

设氢氧化钠溶液的体积为VL,

则m=ρV=1.2g/cm3×V×103ml×10%=1.2V×102g,则n===3Vmol,所以c==3mol/L,故答案为:3mol/L;

(2)1gSO2完全转化时,放出akJ热量,1molSO2完全转化时,放出64akJ热量,热化学反应方程式2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g)△H=-64akJ/mol;由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全.发生器中鼓入Ar的作用应是稀释ClO2以防止爆炸,

故答案为:2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g)△H=-64akJ/mol;稀释ClO2防止分解爆炸;

(3)根据流程信息可知,吸收塔内生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2.H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,

故答案为:H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O;防止H2O2分解;

(4)得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体,故答案为:重结晶;

(5)ClO2-失电子生成ClO3-,电极反应方程式:ClO2--2e-+2OH-=ClO3-+H2O,故答案为:ClO2--2e-+2OH-=ClO3-+H2O;

(6)根据方程式2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g),H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O

可知SO2~H2O2为1:1

设需要的17%的H2O2的质量为x g

×5.6a%=

x=0.5ab

故答案为:0.5ab.

解析

解:ClO2在二氧化硫和Ar气混合气体中不易分解爆炸,在吸收塔中挤入氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2的溶解度随温度升高而增大,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2•3H2O.

(1)质量分数为10%、密度为1.2g/cm3的NaOH溶液,

设氢氧化钠溶液的体积为VL,

则m=ρV=1.2g/cm3×V×103ml×10%=1.2V×102g,则n===3Vmol,所以c==3mol/L,故答案为:3mol/L;

(2)1gSO2完全转化时,放出akJ热量,1molSO2完全转化时,放出64akJ热量,热化学反应方程式2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g)△H=-64akJ/mol;由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全.发生器中鼓入Ar的作用应是稀释ClO2以防止爆炸,

故答案为:2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g)△H=-64akJ/mol;稀释ClO2防止分解爆炸;

(3)根据流程信息可知,吸收塔内生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2.H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是防止H2O2分解,

故答案为:H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O;防止H2O2分解;

(4)得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体,故答案为:重结晶;

(5)ClO2-失电子生成ClO3-,电极反应方程式:ClO2--2e-+2OH-=ClO3-+H2O,故答案为:ClO2--2e-+2OH-=ClO3-+H2O;

(6)根据方程式2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g),H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O

可知SO2~H2O2为1:1

设需要的17%的H2O2的质量为x g

×5.6a%=

x=0.5ab

故答案为:0.5ab.

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简答题

硫酸铁铵[aFe2(SO43•b(NH42SO4•cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等.某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵.

请回答下列问题:

(1)下列物质中最适合的氧化剂B是______

a.NaClO        b.H2O2        c.KMnO4        d.K2Cr2O7

反应的离子方程式______

(2)上述流程中,用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前,需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化,能否用酸性的KMnO4溶液?并说明理由______.(可用文字或方程式说明)

(3)检验硫酸铁铵中NH4+的方法是______

(4)称取14.00g所得样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀;向另一份溶液中加入含0.05mol Ba (NO32的溶液,恰好完全反应.则该硫酸铁铵的化学式为______

正确答案

解:原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸钙沉淀,减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁,加入硫酸铵,在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵;

(1)为避免引入新杂质,应加入过氧化氢为氧化剂,还原产物是水,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:b;H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;

(2)酸性高锰酸钾溶液氧化性很强,可以氧化二价铁和双氧水,故答案为:不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;

(3)检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+

故答案为:在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色;

(4)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀,应为Fe(OH)3

n(Fe(OH)3)==0.02mol,

向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO32溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,

所以14.00g样品中含有Fe2(SO430.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH42SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,

则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,

n(H2O)==0.04mol,

n(Fe2(SO43):n((NH42SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,

所以化学式为Fe2(SO43•2(NH42SO4•2H2O,

故答案为:Fe2(SO43•2(NH42SO4•2H2O.

解析

解:原料中加入硫酸酸化,可生成硫酸钙沉淀,减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁,加入硫酸铵,在80℃下反应可生成硫酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵;

(1)为避免引入新杂质,应加入过氧化氢为氧化剂,还原产物是水,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:b;H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;

(2)酸性高锰酸钾溶液氧化性很强,可以氧化二价铁和双氧水,故答案为:不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;

(3)检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+

故答案为:在试管中加入少量样品和NaOH固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色;

(4)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀,应为Fe(OH)3

n(Fe(OH)3)==0.02mol,

向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO32溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,

所以14.00g样品中含有Fe2(SO430.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH42SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,

则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,

n(H2O)==0.04mol,

n(Fe2(SO43):n((NH42SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,

所以化学式为Fe2(SO43•2(NH42SO4•2H2O,

故答案为:Fe2(SO43•2(NH42SO4•2H2O.

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题型:填空题
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填空题

亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在.硫酸亚铁铵[(NH42SO4•FeSO4•6H2O]为浅绿色晶体,商品名为摩尔盐,易溶于水,不溶于乙醇. 通常可用如下步骤在实验室中少量制备:

步骤I:铁屑的净化

将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁粉.

步骤2:硫酸亚铁的制取

向处理过的铁屑中加入过量的3moL•L-1H2SO4溶液,在600c左右使其反应到不再 产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液.

步骤3:晶体的制备

向所得FeSO4溶液中加入少景3moL•L-1H2SO4溶液,再加入饱和(NH42SO4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.

请回答下列问题:

(1)在步骤I的操作中,分离出液体的方法通常不用过滤,使用的操作是______(填写操 作名称),该操作需要下列仪器中的______填仪器的编号).

①铁架台②燃烧匙③烧杯④广口瓶

⑤研钵 ⑥玻璃棒⑦酒精灯

(2)在步骤2中加热的同时应适当补充水,使溶液的体 积基本保持不变,这样做的原因是______

(3)在步骤3中,先加少最稀硫酸的作用是______,蒸发浓缩时加热到______时停止加热:通常为加快过滤速度使用抽滤装置如图所示,其中装置A作用是______;抽滤后还 要用少量______ (填试剂名称)来洗去晶体表面杂质.

(4)本实验制取的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质.检验晶体中含有Fe3+方法是______

正确答案

倾析

③⑥

防止硫酸亚铁晶体析出

防止Fe2+、NH4+的水解

溶液表面有晶膜出现

防止倒吸

酒精

取少量晶体溶于水,滴加KSCN,溶液显血红色

解析

解:(1)用碳酸钠洗去油污的废铁屑,沉淀的颗粒较大,静止后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离,倾入溶液时,应让溶液沿着玻璃棒流入另一烧杯中,让沉淀尽可能地留在烧杯内,所以该操作需要的仪器为③烧杯;⑥玻璃棒,

故答案为:倾析;③⑥;

(2)在步骤2中加热,溶剂随温度的升高减少,如果不适当补充水,硫酸亚铁晶体可能析出,所以加水使溶液的体积基本保持不变,可防止硫酸亚铁晶体析出,

故答案为:可防止硫酸亚铁晶体析出;

(3)NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;Fe2++2H2O⇌Fe(OH)2+2H+,NH4+、Fe2+水解呈酸性,加入少量硫酸抑制Fe2+、NH4+的水解,得到更多的产品;硫酸亚铁铵晶体中的结晶水受热容易失去,蒸干会使晶体分解,所以蒸发浓缩时加热到溶液表面有晶膜出现时停止加热,采取蒸发浓缩、冷却结晶方法,通过减压过滤(或抽滤)等得到较为干燥的晶体;乙醇易挥发,抽滤后还要用少量酒精来洗去晶体表面杂质,

故答案为:防止Fe2+、NH4+的水解;溶液表面有晶膜出现;防止倒吸;酒精;

(4)检验Fe3+常用的试剂是KSCN溶液,将晶体配成溶液,向溶液中滴入KSCN溶液,Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,溶液变为血红色,说明含有Fe3+

故答案为:取少量晶体溶于水,滴加KSCN,溶液显血红色.

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