- 比色法
- 共1072题
绿矾（FeSO4•7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．如图是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
查询资料，得有关物质的数据如表：
（1）写出Fe和Fe2O3在硫酸溶液中发生反应的离子方程式为______．
（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是：①除去溶液中的Sn2+离子；②______；③在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是______．
（3）操作IV的顺序依次为______、过滤洗涤．
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②______．
（5）已知常温下，Ksp[Fe（OH）2]=1.64×10-14，则求得反应：Fe2++2H2O⇌Fe（OH）2+2H+的平衡常数为：______（保留1位小数）
（6）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a．称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL．计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为______．（保留3位小数）
正确答案
解：（1）铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，氧化铁溶解在稀硫酸中的离子反应式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Fe3+继续溶解铁的离子反应式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）通入硫化氢至饱和除沉淀Sn2+外，因硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化，已知在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是，在溶液PH=2时，Sn2+完全沉淀，亚铁离子不沉淀，故答案为：防止Fe2+被氧化；防止Fe2+离子生成沉淀；
（3）溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤等，所以操作IV的顺序依次为：蒸发、结晶、过滤、洗涤，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）冰水温度低，物质溶解度减小，可以洗去沉淀表面的杂质离子，避免绿矾溶解带来的损失，故答案为：降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗；
（5）Fe2++2H2O⇌Fe（OH）2+2H+的平衡常数K=
（6）a．称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则
5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L
计算得到；n（Fe2+）=0.001mol；
则250mL溶液中含Fe2+=0.001mol×
FeSO4•7H2O物质的量为0.01mol，质量=0.01mol×278g/mol=2.78g；
质量分数=
故答案为：97.5%．
解析
解：（1）铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，氧化铁溶解在稀硫酸中的离子反应式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Fe3+继续溶解铁的离子反应式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）通入硫化氢至饱和除沉淀Sn2+外，因硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化，已知在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是，在溶液PH=2时，Sn2+完全沉淀，亚铁离子不沉淀，故答案为：防止Fe2+被氧化；防止Fe2+离子生成沉淀；
（3）溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤等，所以操作IV的顺序依次为：蒸发、结晶、过滤、洗涤，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）冰水温度低，物质溶解度减小，可以洗去沉淀表面的杂质离子，避免绿矾溶解带来的损失，故答案为：降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗；
（5）Fe2++2H2O⇌Fe（OH）2+2H+的平衡常数K=
（6）a．称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则
5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L
计算得到；n（Fe2+）=0.001mol；
则250mL溶液中含Fe2+=0.001mol×
FeSO4•7H2O物质的量为0.01mol，质量=0.01mol×278g/mol=2.78g；
质量分数=
故答案为：97.5%．
①CS2+3Cl2
已知：S2Cl2不稳定，在水中易发生歧化反应（一部分硫元素化合价升高，一部分硫元素化合价降低）．
反应涉及的几种物质的熔沸点如下：
实验室利用如下装置制备S2Cl2（部分夹持仪器已略去）：
回答下列问题：
（1）写出A装置中发生反应的离子方程式：______．如果撤去A装置中酒精灯，若想达到同样的目的，则圆底烧瓶中加入试剂是______（填写名称）．
（2）冷却水进水口是______（填“a”或“b”）
（3）下列均匀为中学教材中的实验，也可以采用类似D装置的冷凝方式的有______（填序号）
I．制取溴苯Ⅱ．制取乙酸乙酯Ⅲ．制取氨气Ⅳ．石油分馏
（4）用化学方程式表示撤去C装置的后果______；用直接加热替代水浴加热的后果是______．
（5）M溶液可以选择下列试剂中的______（填序号）．
a．碳酸钠溶液 b．氯化铁溶液 c．亚硫酸钠溶液 d．高锰酸钾溶液
（6）实验完毕后，分离产品必需的主要玻璃仪器是______（填两种仪器名称）．
正确答案
解：（1）用固液加热的方法制Cl2，常用浓盐酸和二氧化锰反应制取，反应离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（2）冷凝管应从下口进水，上口出水，以保证水充满冷凝管，起到充分冷凝的作用，所以冷却水从a口进入，
故答案为：a；
（3）D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用，此作用在制取乙酸乙酯和溴苯、石油分馏的实验中用得到，实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热来制取氨气2NH4C1+Ca（OH）2
故答案为：I、Ⅱ、Ⅳ；
（4）S2Cl2与水反应，有无色刺激性气味气体产生，并有黄色沉淀生成，无色刺激性气味气体除氯化氢外，依据氧化还原反应的元素化合价变化守恒推断，化合价降低的生成黄色沉淀为单质硫，化合价升高的生成二氧化硫气体，依据原子守恒、电子守恒写出化学方程式为：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑，为了使CS2平稳汽化，避免产物S2Cl2汽化，可以采用水浴加热的方法，用直接加热替代水浴加热，不易控制温度，温度高时产生副产物，产品纯度降低，
故答案为：2S2Cl2+2H2O═3S↓+SO2↑+4HCl↑； 不易控制温度，温度高时产生副产物，产品纯度降低；
（5）M溶液吸收多余的氯气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和碳酸钠反应，所以能用碳酸钠吸收氯气，氯化铁、高锰酸钾和氯气不反应，不能选用，亚硫酸钠中+4价的硫能被氯气氧化，亚硫酸钠能作为吸收液，
故答案为：a、c；
（6）实验完毕后，分离产品需蒸馏，蒸馏操作需要铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器，则必需的主要玻璃仪器是：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管，
故答案为：蒸馏烧瓶、温度计．
解析
解：（1）用固液加热的方法制Cl2，常用浓盐酸和二氧化锰反应制取，反应离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（2）冷凝管应从下口进水，上口出水，以保证水充满冷凝管，起到充分冷凝的作用，所以冷却水从a口进入，
故答案为：a；
（3）D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用，此作用在制取乙酸乙酯和溴苯、石油分馏的实验中用得到，实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热来制取氨气2NH4C1+Ca（OH）2
故答案为：I、Ⅱ、Ⅳ；
（4）S2Cl2与水反应，有无色刺激性气味气体产生，并有黄色沉淀生成，无色刺激性气味气体除氯化氢外，依据氧化还原反应的元素化合价变化守恒推断，化合价降低的生成黄色沉淀为单质硫，化合价升高的生成二氧化硫气体，依据原子守恒、电子守恒写出化学方程式为：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑，为了使CS2平稳汽化，避免产物S2Cl2汽化，可以采用水浴加热的方法，用直接加热替代水浴加热，不易控制温度，温度高时产生副产物，产品纯度降低，
故答案为：2S2Cl2+2H2O═3S↓+SO2↑+4HCl↑； 不易控制温度，温度高时产生副产物，产品纯度降低；
（5）M溶液吸收多余的氯气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和碳酸钠反应，所以能用碳酸钠吸收氯气，氯化铁、高锰酸钾和氯气不反应，不能选用，亚硫酸钠中+4价的硫能被氯气氧化，亚硫酸钠能作为吸收液，
故答案为：a、c；
（6）实验完毕后，分离产品需蒸馏，蒸馏操作需要铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器，则必需的主要玻璃仪器是：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管，
故答案为：蒸馏烧瓶、温度计．
正确答案
解析
解：A．Cu与混酸反应，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，离子反应为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，从方程式知，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸为2mol时，硫酸为3mol，用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2，故A正确；
B．相对于途径①、③，途径②的优点：制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径2无污染性气体产生，故B正确；
C．生成等量的硫酸铜，三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等，而③生成SO2，消耗更多的硫酸，则①=②＜③，故C正确；
D．途径②中硫酸只表现为酸性，没有被还原，故D错误．
故选D．
制备苯乙酸的装置示意图如图（加热和夹持装置等略），已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．回答下列问题：
（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸．配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是______．
（2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应．在装置中，仪器b的作用是______；仪器c的名称是______，其作用是______．反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品．加人冷水的目的是______．下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是______（填标号）
A．分液漏斗 B．漏斗 C．烧杯 D．直形冷凝管E．玻璃棒
（3）提纯粗苯乙酸的方法是______，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是______．
（4）用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu（OH）2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是______．
（5）将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作是______．
正确答案
解：（1）稀释浓硫酸放出大量的热，配制此硫酸时，应将密度大的注入密度小的液体中，防止混合时放出热使液滴飞溅，则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸，
故答案为：先加水、再加入浓硫酸；
（2）由图可知，c为球形冷凝管，其作用为回流（或使气化的反应液冷凝），仪器b的作用为滴加苯乙腈；反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：滴加苯乙腈；球形冷凝管；回流（或使气化的反应液冷凝）；便于苯乙酸析出；BCE；
（3）苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶；由反应
故答案为：重结晶；95%；
（4）用蒸馏水洗涤沉淀，将氯离子洗涤干净，利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净，则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现，
故答案为：取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现；
（5）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu（OH）2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应，
故答案为：增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．
解析
解：（1）稀释浓硫酸放出大量的热，配制此硫酸时，应将密度大的注入密度小的液体中，防止混合时放出热使液滴飞溅，则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸，
故答案为：先加水、再加入浓硫酸；
（2）由图可知，c为球形冷凝管，其作用为回流（或使气化的反应液冷凝），仪器b的作用为滴加苯乙腈；反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：滴加苯乙腈；球形冷凝管；回流（或使气化的反应液冷凝）；便于苯乙酸析出；BCE；
（3）苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶；由反应
故答案为：重结晶；95%；
（4）用蒸馏水洗涤沉淀，将氯离子洗涤干净，利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净，则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现，
故答案为：取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现；
（5）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu（OH）2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应，
故答案为：增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．
制备苯乙酸的装置示意图如图（加热和夹持装置等略）：
已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．回答下列问题：
（1）在250mL三口瓶a中加入70mL 70%硫酸．配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是______．
（2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温到130℃继续反应．在装置中，仪器b的作用是滴加苯乙腈；仪器c的作用是______．反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品．加入冷水的目的是______．下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是______（填标号）．
A．分液漏斗 B．漏斗 C．烧杯 D．直形冷凝管 E．玻璃棒
（3）提纯粗苯乙酸的方法是______，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是______．（相对分子质量：苯乙腈117；苯乙酸136）
（4）用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu（OH）2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是______．
（5）将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是______．
正确答案
解：（1）稀释浓硫酸放出大量的热，配制此硫酸时，应将密度大的注入密度小的液体中，防止混合时放出热使液滴飞溅，则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸，
故答案为：先加水，再加入浓硫酸；
（2）由图可知，c为球形冷凝管，其作用为回流（或使气化的反应液冷凝），仪器b的作用为滴加苯乙腈；反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：冷凝回流（或使气化的反应液冷凝）； 便于苯乙酸析出；BCE；
（3）苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶；由反应
故答案为：重结晶；95%；
（4）用蒸馏水洗涤沉淀，将氯离子洗涤干净，利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净，则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现，
故答案为：取少量最后一次洗涤液，加入稀硝酸，再加AgNO3溶液，无白色浑浊出现；
（5）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu（OH）2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应，
故答案为：增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．
解析
解：（1）稀释浓硫酸放出大量的热，配制此硫酸时，应将密度大的注入密度小的液体中，防止混合时放出热使液滴飞溅，则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸，
故答案为：先加水，再加入浓硫酸；
（2）由图可知，c为球形冷凝管，其作用为回流（或使气化的反应液冷凝），仪器b的作用为滴加苯乙腈；反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：冷凝回流（或使气化的反应液冷凝）； 便于苯乙酸析出；BCE；
（3）苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶；由反应
故答案为：重结晶；95%；
（4）用蒸馏水洗涤沉淀，将氯离子洗涤干净，利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净，则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液，加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液，无白色浑浊出现，
故答案为：取少量最后一次洗涤液，加入稀硝酸，再加AgNO3溶液，无白色浑浊出现；
（5）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu（OH）2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应，
故答案为：增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．
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