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)
工业上常用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙(CaO2)。大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的实验步骤:(1)溶解大理石时,用硝酸而不用硫酸的原因是
。(2)操作Ⅱ中加入的A是少量的氨水,其目的是。
(3)写出滤液B的一种用途:。
(4)写出检验滤液B中是否含Fe3+的方法是
。
(5)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式:。
(6)CaO2与水反应会放出氧气,化学方程式为。
由A和B两种盐组成的混合物,进行了下列实验:
试判断,A、B分别是。
写出实验过程中加水时时发生反应的离子方程式。
可溶性氯化物中氯含量的测定常采用莫尔法,此法是以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液进行滴定。其实验步骤为:
一、配制0.100mol·L-1AgNO3溶液
准确称取AgNO38.50g,溶于500mL不含氯离子的蒸馏水中,摇匀后,贮存于带玻璃塞的棕色试剂瓶中。
二、0.100mol·L-1AgNO3溶液的标定
准确称取0.585g NaCl于100mL烧杯中,用蒸馏水溶解后,定量转移入100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
取所配NaCl溶液25.00mL 3份,分别置于锥形瓶中,加25mL水,1mL 5% K2CrO4溶液,在不断摇动下用AgNO3溶液滴定,至溶液呈砖红色[2Ag++CrO===Ag2CrO4↓(砖红色)]。实验测得三次所耗硝酸银溶液体积的平均值为26.32mL。
三、氯化物试样中氯的测定
准确移取25.00mL氯化物试液3份,分别置于锥形瓶中,加入25mL水,1mL 5% K2CrO4溶液,在不断摇动下用AgNO3标准溶液滴定至溶液呈砖红色。实验测得三次所耗硝酸银溶液的体积的平均值为VmL。
回答下列问题:
(1)NaCl固体使用前,要将其置于坩埚中加热,并用 不断搅拌,以除掉氯化钠晶体中的水。
(2)AgNO3溶液需要标定的主要原因是 。
(3)指示剂CrO在溶液中存在下列的平衡:2H++2CrO2HCrO
Cr2O+H2O,由此判断该滴定适宜的pH值范围可能是 。(填代号)
A.1——6.5 B.6.5——10.5 C.10.5——14
(4)用硝酸银滴定氯离子达到化学计量点时,c(Ag+)=c(Cl-),若此时要求不生成Ag2CrO4沉淀,c(CrO)最大不能超过 mol·L-1,因此,实验中对指示剂的浓度有较高的要求。(已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.8×10-12)
(5)CrO的黄色对滴定终点的判断没有影响的原因是 。
(6)AgNO3标准溶液的准确浓度为 mol·L-1,列出计算可溶性氯化物试液中氯元素的含量的式子: g·L-1。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为: 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式 。
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
a.高温高压 b.低温低压
c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”),若上述情况达到平衡,此时c(CH3OH)= 。
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)按照该同学设计的实验步骤,并不能得到精盐,原因在于步骤中少了一个操作,该操作是,应加在和之间。
(2)判断BaCl2已过量的方法是()
A.取②后的上层清液少许放入试管中,再滴入几滴Na2SO4溶液,若溶液未变浑浊,则证明BaCl2已过量。 |
B.取②后的上层清液少许放![]() |
C.取②后的上层清液少许放入试管中,再滴入几滴AgNO3溶液,若溶液变浑浊,则证明BaCl2已过量。 |
D.取②后的上层清液少许放入试管中,再滴入几滴BaCl2溶液,若溶液变浑浊,则证明BaCl2已过量。 |
(3)写出④中相应的离子方程式,。