FeSO4.7H2O俗称“绿矾”,是一种蓝绿色晶体。某课外活动小组同学在实验室发现一瓶绿矾已部分变质,拟用该试剂为原料,重新制取FeSO4.7H2O晶体,并测定其纯度。
【查阅资料】
①绿矾化学性质常不稳定,在潮湿空气中逐渐氧化变质,久置的绿矾溶液逐渐变为黄色,并出现棕黄色浑浊;
②硫酸亚铁的溶解度随温度升高而增大。
【制备晶体】
①取一定量已变质的“绿矾”于烧杯中,加适量水,搅拌,得到棕黄色悬浊液。
②加入一定量稀H2SO4和过量铁屑,在60℃左右水浴中加热,充分反应,待溶液完全变为浅绿色为止。
③趁热过滤,并用少量热水洗涤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶。
④待结晶完毕后,过滤出晶体,用少量冰水洗涤,再用滤纸吸干水分,最后放人广口瓶中密闭保存。
请回答下列问题:
(1)完成久置绿矾溶液在空气中变质反应的离子方程式:
(2)实验步骤②中加入稀硫酸的目的是_____________
(3)实验步骤③中趁热过滤目的是_____________
(4)实验中两次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有烧杯、 。
【测定纯度】
有同学认为,制备过程中可能有少量Fe2+被氧化为Fe3+,导致产品不纯。他们设计了如下方案测定产品的纯度。
请回答下列问题:
限选试剂:NaOH溶液、KSCN溶液、H2O2溶液、苯酚稀溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、BaCl2溶液
(5)检验产品中是否含有Fe3+的无机试剂最好是:_____________。
(6)试剂X是:_____________。
(7)产品中FeSO4.7H2O(摩尔质量为278 g/mol)的含量为:_____________(用质量分数表示)。
高三化学实验题困难题
FeSO4.7H2O俗称“绿矾”,是一种蓝绿色晶体。某课外活动小组同学在实验室发现一瓶绿矾已部分变质,拟用该试剂为原料,重新制取FeSO4.7H2O晶体,并测定其纯度。
【查阅资料】
①绿矾化学性质常不稳定,在潮湿空气中逐渐氧化变质,久置的绿矾溶液逐渐变为黄色,并出现棕黄色浑浊;
②硫酸亚铁的溶解度随温度升高而增大。
【制备晶体】
①取一定量已变质的“绿矾”于烧杯中,加适量水,搅拌,得到棕黄色悬浊液。
②加入一定量稀H2SO4和过量铁屑,在60℃左右水浴中加热,充分反应,待溶液完全变为浅绿色为止。
③趁热过滤,并用少量热水洗涤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶。
④待结晶完毕后,过滤出晶体,用少量冰水洗涤,再用滤纸吸干水分,最后放人广口瓶中密闭保存。
请回答下列问题:
(1)完成久置绿矾溶液在空气中变质反应的离子方程式:
(2)实验步骤②中加入稀硫酸的目的是_____________
(3)实验步骤③中趁热过滤目的是_____________
(4)实验中两次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有烧杯、 。
【测定纯度】
有同学认为,制备过程中可能有少量Fe2+被氧化为Fe3+,导致产品不纯。他们设计了如下方案测定产品的纯度。
请回答下列问题:
限选试剂:NaOH溶液、KSCN溶液、H2O2溶液、苯酚稀溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、BaCl2溶液
(5)检验产品中是否含有Fe3+的无机试剂最好是:_____________。
(6)试剂X是:_____________。
(7)产品中FeSO4.7H2O(摩尔质量为278 g/mol)的含量为:_____________(用质量分数表示)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)俗称绿矾,加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化 物,某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究,下列说法不正确的是( )
A. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀产生,说明非金属氧化物中含有SO3
B. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,通入到紫色石蕊溶液中,若溶液变红,说明非金属氧化物中含有SO3
C. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加KSCN溶液,若变红说明固体中含有三价铁
D. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去,则发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
高三化学单选题困难题查看答案及解析
(14分)铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。
(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式 。
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料,易变质。检验绿矾是否变质的试剂是
设计实验检验绿矾是否完全变质
(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:
①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为
②取干燥后的FeCO3样品12.49g ,焙烧,最终得到还原铁粉6.16g,计算样品中杂质FeOOH的质量
(4)以羰基化合物为载体运用化学平衡移动原理分离、提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质),反应装置如下图。
Fe(s)+5CO(g) Fe(CO)5(g) ΔH<0
T1 T2(填“>”、“<”或“=”),判断理由是
高三化学实验题极难题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体(FeSO4· 7H2O)俗称绿矾,加热至高温会分解。某化学研究小组利用下列装置探究FeSO4分解后的产物。
实验步骤:
按图组装好仪器(已省略夹持仪器)并检查装置的气密性,准确称取mgFeSO4固体置于硬质玻璃管中,将E中的导管撤出水槽,打开活塞K,通入一段时间的N2,关闭活塞K。加热A中的玻璃管一段时间后,将E中导管置于水槽集气瓶口收集产生的,用带火星的木条检验E中所收集的气体,带火星的木条能够复燃。待A中固体不再分解后,停止加热,打开K,缓慢通入氮气至玻璃管冷却,得到红棕色粉末。请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是__________;
(2)B中浓硫酸的作用__________。
(3)实验过程中发现C中溶液颜色变浅,D中无明显变化。写出C中发生反应的离子方程式__________;
(4) FeSO4完全分解后,还需要通入一段时间N2的原因是__________。
(5)若C中原先加入了20mL 1.00mol/L的KMnO4溶液,为了确定FeSO4分解的化学方程式,某同学进行了如下实验:
Ⅰ、称量B装置在实验前后增重 0.80g;
Ⅱ、将实验后C中的溶液全部转移至100mL容量瓶中,并加水稀释至刻度线;
Ⅲ、准确量取20.00mL溶液至锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化,用0.20mo1/L标准H2C2O4溶液滴定至终点:
Ⅳ、重复实验3次.记录数据如下:
①滴定至终点的现象__________。
②FeSO4分解的化学方程式为__________。
(6)请设计一个实验来检验A中的FeSO4是否完全分解__________。
高三化学实验题简单题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4 • 7H2O),重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价,则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4,反应的化学方程式如下:
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。
②为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是_________________(填一种即可)。
⑷己知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如:
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。
②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。
(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是:_____________。从溶液丁到绿巩的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。
I.某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。
本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都经过煮沸、冷却后再使用。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。
II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素
(1)配制0.8 mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2 mL上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15min后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液,FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。
(资料1)
沉淀 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀 pH | 7.6 | 2.7 |
完全沉淀 pH | 9.6 | 3.7 |
①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因___________________。
②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:
假设1:其他条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。
假设2:其他条件相同时,在一定 pH范围内,溶液 pH越小Fe2+稳定性越好。
假设3:__________________________________________________。
(2)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2 mol/L NaCl)和溶液B(0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如下表所示。
序号 | A 0.2mol/LNaCl | B 0.1mol/LFeSO4 | 电流计读数 |
实验1 | pH=1 | pH=5 | 8.4 |
实验2 | pH=1 | pH=1 | 6.5 |
实验3 | pH=6 | pH=5 | 7.8 |
实验4 | pH=6 | pH=1 | 5.5 |
(资料2)原电池装置中,其他条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。
(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。
根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:
①U型管中左池的电极反应式_________________。
②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为______ 。
③对比实验_____和_____ 还可得出在一定 pH范围内,溶液酸碱性变化是对O2氧化性强弱的影响因素。
④对(资料3)实验事实的解释为____________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。
I.某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。
本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都经过煮沸、冷却后再使用。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。
II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素
(1)配制0.8 mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2 mL上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15min后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液,FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。
(资料1)
沉淀 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀 pH | 7.6 | 2.7 |
完全沉淀 pH | 9.6 | 3.7 |
①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因___________________。
②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:
假设1:其他条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。
假设2:其他条件相同时,在一定 pH范围内,溶液 pH越小Fe2+稳定性越好。
假设3:__________________________________________________。
(2)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2 mol/L NaCl)和溶液B(0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如下表所示。
序号 | A 0.2mol/LNaCl | B 0.1mol/LFeSO4 | 电流计读数 |
实验1 | pH=1 | pH=5 | 8.4 |
实验2 | pH=1 | pH=1 | 6.5 |
实验3 | pH=6 | pH=5 | 7.8 |
实验4 | pH=6 | pH=1 | 5.5 |
(资料2)原电池装置中,其他条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。
(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。
根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:
①U型管中左池的电极反应式_________________。
②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为______ 。
③对比实验_____和_____ 还可得出在一定 pH范围内,溶液酸碱性变化是对O2氧化性强弱的影响因素。
④对(资料3)实验事实的解释为____________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式: 。
(2)试剂X是 。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是 。
(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计以下三种途径:
写出途径①中反应的离子方程式 ,请选出你认为的最佳途径 说明选择的理由 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,是浅绿色晶体,可溶于水,在100℃~110℃时分解,常用作定量分析中的标准试剂。某化学小组以废铁屑为原料在实验室中进行实验探究——制备硫酸亚铁铵并检验其纯度,过程如下:
I.制备硫酸亚铁铵
请回答下列问题:
(1)步骤l的作用是_________。(用离子方程式及必要的文字说明);
(2)步骤2中所加硫酸需过量,且不宜等到铁屑完全反应后才过滤,其中蕴含的道理是_______________;
II.测定硫酸亚铁铵的纯度
称取mg实验室制备的硫酸亚铁铵样品,配成500ml溶液,取25. 00mL硫酸亚铁按溶液,用0 . 1mol/L的酸性KMnO4溶液进行滴定,再重复滴定两次。
(3)配制(NH4)2SO4·FeSO4溶液所用的蒸馏水,通常需加热煮沸一段时间后,冷却至室温再使用,这样操作的好处是___________________;
(4)滴定时发生反应的离子方程式为___________________;
(5)滴定终点时的现象为 ___________________;
(6)三次滴定测得酸性KMnO4溶液的用量平均值为VmL,则硫酸亚铁铵样品的纯度为__________;
(7)化学小组分析发现这种检测纯度的方法不够准确,目前处理氮氧化物污染的方法有多种,请你帮助他们设计一种检测方案________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,是浅绿色晶体,可溶于水,在100℃~110℃时分解,常用作定量分析中的标准试剂。某化学小组以废铁屑为原料在实验室中进行实验探究——制备硫酸亚铁铵并检验其纯度,过程如下:
I.制备硫酸亚铁铵
请回答下列问题:
(1)步骤l的作用是_________。(用离子方程式及必要的文字说明);
(2)步骤2中所加硫酸需过量,且不宜等到铁屑完全反应后才过滤,其中蕴含的道理是_______________;
II.测定硫酸亚铁铵的纯度
称取mg实验室制备的硫酸亚铁铵样品,配成500ml溶液,取25. 00mL硫酸亚铁按溶液,用0 . 1mol/L的酸性KMnO4溶液进行滴定,再重复滴定两次。
(3)配制(NH4)2SO4·FeSO4溶液所用的蒸馏水,通常需加热煮沸一段时间后,冷却至室温再使用,这样操作的好处是___________________;
(4)滴定时发生反应的离子方程式为___________________;
(5)滴定终点时的现象为 ___________________;
(6)三次滴定测得酸性KMnO4溶液的用量平均值为VmL,则硫酸亚铁铵样品的纯度为__________;
(7)化学小组分析发现这种检测纯度的方法不够准确,目前处理氮氧化物污染的方法有多种,请你帮助他们设计一种检测方案________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析