硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐。其化学式为:FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了。硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
(NH4)2SO4 |
73.0 |
75.4 |
78.0 |
81.0 |
84.5 |
91.9 |
FeSO4•7H2O |
40.0 |
48.0 |
60.0 |
73.3 |
- |
- |
摩尔盐 |
18.1 |
21.2 |
24.5 |
27.9 |
31.3 |
38.5 |
如图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置
回答下列问题:
Ⅰ.(1)先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS等),再用清水洗净,用氢氧化钠溶液煮沸的目的是 。将处理好的铁屑放入锥形瓶中,加入稀硫酸,锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为 (填序号)
A.Fe + 2H+=Fe2+ +H2↑ B.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C.2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ D.2Fe3++Fe=3Fe2+
(3)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞 ,打开活塞 (填字母)。容器③中NaOH溶液的作用是 ;向容器①中通人氢气的目的是 。
Ⅱ.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部。在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,其原因是 ;从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作方法是 。
Ⅲ.制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe3+,为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0g的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液。用0.5mo1/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO‾4被还原成Mn2+时,耗KMnO4溶液体积20.00mL.滴定时,将KMnO4溶液装在 (填酸式或碱式)滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为 ;晶体中FeSO4的质量分数为 。
(15分)实验室用氢氧化钠固体配制1.0 mol/L的NaOH溶液500 mL,回答下列问题:
(1)请简要叙述该实验的主要实验步骤:
①__________________;②__________________;
③__________________;④__________________;
⑤__________________;⑥__________________。
(2)所需仪器为:容量瓶(规格为________)、托盘天平,还需要哪些实验仪器才能完成该实验,请写出:_________________________________________
(3)下列操作对所配溶液的浓度有何影响?(填写字母)
偏大的有_______________;偏小的有;无影响的有。
A.称量时使用了生锈的砝码 |
B.将NaOH放在纸张上称量 |
C.NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中 |
D.往容量瓶中移液时,有少量液体溅出 |
E.未洗涤溶解NaOH的烧杯
F.定容时仰视刻度线
G.容量瓶未干燥即用来配制溶液
H.定容后盖上瓶塞反复摇匀,静置后,发现液面不到刻度线,再加水至刻度线
某中学化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。A中发生反应的化学方程式:
【实验探究】
(1)A中的反应(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)A装置还可用于制取气体(只填一种)
(3)若有10.7gNH4Cl固体,最多可制取NH3(标准状况)的体积是L (NH4C1的摩尔质量为53.5g·mol-1)。
(4)实验室收集氨气的方法是
(5)C、D装置中颜色会发生变化的是(填“C”或“D”)
(6)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴人1-2滴浓盐酸,可观察到的现象是
(7)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是(填“F”或“G”)。
【知识拓展】
(8)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量[化学方程式为CaO+H2O==Ca(OH)2]。实验室利用此原理,往生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。你认为生石灰可用下列物质代替(填序号)。
A.碱石灰(NaOH与CaO的固体混合物) B.NaOH 固体
C.硫酸溶液 D.石灰石(含CaCO3)
【知识应用】
(9)2010年11月9日晚,我省宁德市一冷冻厂发生氨气泄漏事件,500 多居民深夜大转移。假如你在现场,你会采用什么自救为法?
某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和用途,进行了如下实验:
实验一、如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是,能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定的实验现象是。
(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的的是(填装置序号)。其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是。
(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,采用实验Ⅲ能否达到实验目的?若能,请说明其计算所需的数据;若不能,请简要说明理由。
实验二、将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
(4)当石灰水过量时,反应的离子方程式为。
(5)当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时,所得溶液中溶质的化学式为。
实验三、(6)检验“侯氏制碱法”制得的纯碱中是否混有食盐所需的试剂是;
(I)下列有关实验的叙述中,合理的是(填序号)
A.用CCl4萃取碘水中的碘,分液时,有机层从分液漏斗下口放出 |
B.不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠或碳酸钠 |
C.将l0 g ZnSO4·7H2O溶解在90 g水中配制10%的ZnSO4溶液 |
D.向某溶液中加氯化钡溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42— |
E.配制一定物质的量浓度的溶液,定容时俯视容量瓶的刻度线,会使所配溶液浓度偏高
(II)二氯化硫(SCl2)熔点—78℃,沸点59℃。密度1.638g/mL。遇水易分解。二氯化硫与三氧化硫作用可生成重要化工试剂亚硫酰氯(SOCl2)。以下是由氯气与硫反应合成二氯化硫的实验装置。
试回答下列:
(1)装置A中反应的离子方程式为:。
(2)装置B盛放的药品是;C中是。
(3)实验开始前先在D中放入一定量的硫粉,加热使硫熔化,然后转动和摇动烧瓶使硫附着在烧瓶内壁形成一薄层表面,这样做的目的是。
(4)实验时,D装置需加热至50—59 oC,最好采用何种方式加热。
(5)F装置中干燥管内所盛物质是,作用是:。
(6)由二氯化硫与SO3作用生成亚硫酰氯的化学方程式为:。
实验室需要0.80mol/LNaOH溶液475mL和0.40mol/L硫酸溶液500mL。根据这两种溶液的配置情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是(填仪器名称)。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有(填序号。)
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液 |
B.量取一定体积的液体 |
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体 |
D.准确稀释某一浓度的溶液。 |
E.贮存溶液
F.用来加热溶解固体溶质
(3)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体为mL(保留一位小数)。如果实验室有10mL、15mL、20mL、50mL量筒,应选用mL量筒最好。
(4)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为g。在实验中其他操作均正确,若定容时俯视视刻度线,则所得溶液浓度0.8 mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。若定容时,有少许蒸馏水洒落在容量瓶外,则所得溶液浓度0.8 mol/L。