硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组拟用KMnO4溶液滴定的方法,测定该补血剂中铁元素的含量,进行了如下实验:
[查阅资料]
在酸性条件下,用KMnO4标准溶液进行氧化还原滴定,可以测定Fe2+的含量。反应的离子方程式是:Fe2++MnO4-+H+—— Fe3++Mn2++H2O(未配平)
[准备实验用品]
①仪器:a.电子天平,b.滴定管,c.100mL量筒,d.烧杯,e.漏斗,f.250mL容量瓶,g.锥形瓶,h.玻璃棒,i.药匙,j.烧瓶,k.铁架台(带滴定管夹),l.胶头滴管。
②试剂:a.硫酸亚铁补血剂药片,b.高锰酸钾晶体,c.酚酞溶液,d.KSCN溶液,
e.稀硫酸,f.稀盐酸,g.蒸馏水。
[实验步骤]
①称取0.474 g KMnO4晶体,配成250.00 mL水溶液;
②取5片除去糖衣(非还原糖)后的硫酸亚铁补血剂药片(1.500 g),研细后加稀硫酸溶解,配成100.00 mL水溶液。
③用酸式滴定管取待测“补血剂”溶液20.00mL于某容器中。
④盛装标准KMnO4溶液,静置后,读取数据,记录为KMnO4标准溶液体积的初读数。
⑤滴定,并记录KMnO4标准溶液的终读数。再重复滴定2次。
[实验记录]
滴定次数 实验数据 |
1 |
2 |
3 |
V(样品)/mL |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
V(KMnO4)/mL(初读数) |
0.00 |
0.20 |
0.00 |
V(KMnO4)/mL(终读数) |
15.85 |
15.22 |
14.98 |
[交流与讨论]
(1)准备的实验用品中,不需要的仪器有(填序号) ▲ ;不需要的试剂有(填序号) ▲ 。
(2)本实验所用的KMnO4标准溶液的物质的量浓度为 ▲ 。
(3)课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去),引起了同学们的讨论,最后取得共识,认为最合理的是 ▲ (填字母序号)。
(4)判断滴定终点的依据是 ▲ 。
(5)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的补血剂中铁元素的含量会 ▲ (偏大、偏小、无影响)。
(6)根据实验数据,计算该补血剂中铁元素的含量 ▲ 。
(11分)某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:
(1)装置的连接顺序为a→____→_____→_____→_____→_____→____→f。
(2)硬质玻璃管中可观察到的现象是______________。
(3)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,原因是______________。
(4)反应一段时间、熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
①试剂X的化学式为_________;
②有同学分析淡黄色溶液中含有Fe2+,你认为_______(填“合理’,或“不合理,);固体产物的成分可能为________(填相应的字母);
a.Fe和FeCl3b.FeCl2和FeCl3 c.Fe、FeCl2和FeCl3 d.Fe和FeCl2
③用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因______________。
(5)该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①提出假设:
假设1:溶液中无SCN-
假设2:溶液中无Fe3+
假设3:____________。
②设计方案:请对所提出的假设1进行验证,简要写出实验方案。___________________。
(9分)
(1)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如下图所示。从图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是_________,烧杯的实际质量为___________g。
(2)指出下面三个实验中各存在的一个错误:
A.__________________________________________________________________________;
B._________________________________________________________________________;
C.__________________________________________________________________________。
(10分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(Ⅲ)
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(3)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。
(11分)硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·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)操作甲、乙的名称分别是:甲______________,乙___________________。
(2)下列物质中最适合的氧化剂B是;使用过程中分多次添加适量的氧化剂原因是
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4d.K2Cr2O7
(3)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,所加试剂为(写名称)。能否用酸性的KMnO4溶液?理由是:。(可用文字或方程式说明)
(4)称取14.00 g所得样品,将其溶于水配制成100 mL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2.14 g沉淀;向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3)2溶液,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为________________(写出计算过程)
某学生为了测定部分变质的Na2SO3样品的纯度,设计了如下实验,回答下列问题:
(1)写出A装置中玻璃仪器的名称:酒精灯、______、。
(2)实验开始后,写出B中反应的离子方程式_______________________。
(3)C中的现象是______________,E装置的作用是_____________________。
(4)某学生按下图所示称取一定量的Na2SO3样品放入A装置的烧瓶中,滴入足量的H2SO4完全反应。然后将B中完全反应后的溶液与足量的BaCl2溶液反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀23.3g。请你计算原样品中Na2SO3的纯度为________(精确到0.1%)。
(5)在过滤沉淀时若滤液出现浑浊,则必须要重复操作,若该学生没有重复过滤,则测定的结果将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)要使测定结果准确,第一:装置气密性必须良好;第二:应先点燃___处酒精灯(填装置字母)。