三草酸合铁(Ⅲ)酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应的良好催化剂,在工业上具有一定的应用价值。常用三氯化铁与草酸钾直接合成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
为测定该晶体中铁的含量和草酸根的含量,某实验小组做了如下实验:
Ⅰ 草酸根含量的测定
步骤一:称量10.00g三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体,配制成500ml溶液。
步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.060 mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点(保留溶液待下一步分析使用),消耗KMnO4溶液20.02ml。
重复步骤二操作,滴定消耗0.060mol/L KMnO4溶液19.98ml。
Ⅱ 铁含量的测定
步骤三:向步骤二所得溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤四:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤三所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.01ml。
重复步骤二至四操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.99ml。
请回答下列问题:
(1)配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、_____、转移、洗涤并转移、_____、摇匀;
(2)滴定时,下列滴定方式中,最合理的是 (夹持部分略去)(填字母序号)。
理由为_______________;滴定终点现象为:_____________;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,对实验结果会_____________(偏大、偏小、无影响);
(3)加入锌粉的目的是________________________________________;
(4)滴定中MnO4-被还原成Mn2+ ,试写出步骤二和三中发生反应的离子方程式:
_________________,__________________。
(5)实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中,若加入的KMnO4溶液量不够,则测得的铁含量__________。(选填“偏低”、“偏高”或“不变”)
用图1所示的Ⅰ和Ⅱ装置组合与Ⅰ和Ⅲ装置组合可以进行相关实验(夹持仪器省略),回答下列问题:
(1)若用Ⅰ和Ⅱ装置或Ⅰ和Ⅲ装置组合,实验前须检验。
(2)在Ⅰ和Ⅱ装置组合中,若a为浓硫酸,b为铜粉,c容器中盛放品红溶液,旋开f后,给烧瓶加热,一段时间后c中的现象是写出烧瓶中发生反应的化学方程式
(3)在Ⅰ装置中,若a为浓氨水,b为生石灰,欲制取氨气并证明氨水有碱性,最好应选用(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)装置与其组合,原因是
(4)在Ⅰ装置中,若a为可能含有Mg2+、Cu2+、Al3+、Fe3+四种阳离子的水溶液,b为过氧化钠固体,旋开f后,有白色沉淀产生并放出氧气,过氧化钠固体的物质的量与产生沉淀的质量关系如图2,则a溶液中含有的阳离子有 。(写化学式)
(5)在图2中A→B段反应过程中溶液所增加的阴离子是(写化学式)
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式
___________________ ____________________________________________________.
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应
是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是________;乙的作用是________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是_________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是____________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有
________。要除去该物质,可先在混合液中加入________(填字母序号)。
a.氯化钠溶液b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过________(填实验操作名称)即可除去。
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的原理如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH
CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
有关物质的物理性质如下表,请回答有关问题。
| 化合物 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度/g |
| 正丁醇 |
0.810 |
118.0 |
9 |
| 冰醋酸 |
1.049 |
118.1 |
∞ |
| 乙酸正丁酯 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5 mL正丁醇和9.4 mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及冷凝回流管,加热冷凝回流反应。
(1)沸石的作用
________________________________________________________________________。
(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是
______________________________;
________________________________________________________________________。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品精制
(3)将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗 ②蒸馏 ③用无水MgSO4干燥 ④用10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是________(填字母)。
A.①②③④ B.③①④② C.①④①③② D.④①③②③
聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:

(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________________。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→________→________→________→________→f。
装置A中发生反应的化学方程式为___________________。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量________,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有________________。
(4)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(5)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(16)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量反应结束后,从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为mol。
(2)测定NO的体积
①从上图所示的装置中,你认为应选用装置进行Cu与浓硝酸反应实验,选用的理由是。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置(“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析:若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Cu与浓硝酸反应的过程中(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是。
(4)实验前,用托盘天平称取的铜片至少应为g。