氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁。
实验室制备装置和工业制备流程图如下:
已知:(1)无水FeCl3的熔点为555 K、沸点为588 K。(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃ |
0 |
20 |
80 |
100 |
溶解度(g/100 g H2O) |
74.4 |
91.8 |
525.8 |
535.7 |
实验室制备操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭活塞K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.当……时,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是 。
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作Ⅱ中“……”的内容是 。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是:加入 后、 过滤、洗涤、干燥.
(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式: 。
(5)捕集器温度超过673 K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式(相对式量:Cl-35.5、Fe-56)为 。
(6)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。
①滴定终点的现象是: ;
②样品中氯化铁的质量分数 ;
实验室用图示装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。
【查阅资料】Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
【制备KClO及K2FeO4】
(1)仪器a的名称: ,装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是 。
(2)装置B吸收的气体是 ,装置D的作用是 。
(3)C中得到足量KClO后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为 。再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中,② ,③ ,
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,⑤在真空干燥箱中干燥。
【测定产品纯度】
(5)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100 g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00 mL。涉及主要反应为:Cr(OH)4-+FeO42-==Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-,Cr2O42-+6Fe2++14H+==6Fe3++2Cr3++7H2O,则该K2FeO4样品的纯度为 。
某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
① 将碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入25.00mL待测溶液到锥形瓶中;
② 将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入0.1000mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;
③ 向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂恰好变色,且30分钟不变化,测得所耗盐酸的体积为V1mL;
④ 重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从___________色变为___________色时,停止滴定。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察___________;
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(3)该小组在步骤①中的错误是______________________,由此造成的测定结果____________ (填偏高、偏低或无影响);
(4)步骤②缺少的操作是__________________;
(5)右图,是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为__________mL;
(6)根据下列数据:
滴定次数[ |
待测液体积(mL) |
标准盐酸体积(mL) |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
25.00 |
0.50 |
20.40 |
第二次 |
25.00 |
4.00 |
24.10 |
请计算待测烧碱溶液的浓度为___________mol/L
某同学利用下图装置可探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的三种气体产物,请填写下列空白:
(1)写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式___________________________。
(2)无水硫酸铜的作用是____________,②中3个洗气瓶的作用依次为____________ 、____________、____________;
某化学兴趣小组的同学为探究二氧化硫的化学性质,设计了如图所示的装置.
请回答下列问题.
(1)某同学拧开分液漏斗下面的活塞后发现开始时能流出,但一会就停止了,情分析原因:___________________。
(2)铜和浓硫酸反应的化学方程式为__________________________。
(3)B瓶中盛有品红溶液,观察到品红溶液褪色,这是因为 SO2具有__________(填选项的字母,下同), C瓶中盛有新制的氯水,观察到氯水褪色,这是因为SO2具有_______________.
A.氧化性 B.还原性 C.漂白性
(4)D瓶中盛有NaOH溶液,作用是______________.
实验室需要配制240 mL 0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液,回答下列问题:
(1)需称量Na2CO3·10H2O的质量 g。
(2)配制时各步骤操作如下,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次) 。
A.用30 mL水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用称取所需质量的Na2CO3·10H2O固体,放入烧杯中,再加入适量的蒸馏水,用玻璃棒慢慢搅动,使其完全溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入250 mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1﹣2 cm处
(3)下列操作会使所配溶液浓度偏高的是 。
A.所选用的溶质已经变质,部分已失去了结晶水
B.转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
C.将未冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.定容时,仰视刻度线
E.称量时误操作为“左码右物”
F.定容后使溶液混匀静止,发现凹液面低于刻度线,立即滴蒸馏水至刻度线
(4)取所配制的碳酸钠溶液125 mL,向其加入125 mL 0.3 mol·L-1的硫酸溶液,待充分反应后,生成的气体在标准状况下所占的体积为(假设产生的气体全部逸出)________mL;设反应后溶液的体积为250 mL,则反应后溶液中Na+的物质的量浓度为____________。