绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:已知:室温下饱和H2S溶液的
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绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法: 已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是 。 (2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。 (3)操作IV的顺序依次为: 、冷却结晶、 。 (4)测定绿矾产品中Fe2+ 含量的方法是: a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容; b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中; c.用硫酸酸化的0.01000mol∙L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。 ①已知KMnO4酸性溶液与Fe2+ 反应时被还原为Mn2+,请写出该反应的离子方程式: ; ②计算上述样品中FeSO4∙7H2O的质量分数为 (用小数表示,保留三位小数)。 |
答案
(1)取少量晶体溶于水,滴加KSCN溶液,若溶液不显红色,则溶液中不含Fe3+(2分) (2)除去溶液中的Sn2+离子,并防止Fe2+被氧化(1分)防止Fe2+离子生成沉淀(1分) (3)蒸发浓缩(1分) 过滤洗涤(1分) (4)① 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(2分) ② 0.975(2分) |
解析
试题分析:(1)铁离子的检验一般用KSCN溶液,出现特征血红色;(2)该流程采用硫化物除去杂质,同时硫化氢具有较强还原性,把Fe3+还原为Fe2+,防止Fe2+被氧化;酸化至pH=2的目的是使杂质锡沉淀,同时使Fe2+离子不沉淀。(3)从稀溶液中得到晶体,一般采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等步骤;(4)① 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ;②根据反应方程式确定物质的亮点关系, n(FeSO4∙7H2O)=n(Fe2+)=5n(MnO4-)=5×0.01000×20.00×10-3=10-3mol, 样品中n(FeSO4∙7H2O)=250÷25×10-3mol=0.01mol 样品中FeSO4∙7H2O的质量分数=0.01×278÷2.8500=0.975 |
举一反三
一学习小组利用下图所示装置,对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定,并探究利用其制备硫酸铜溶液。
(1)向A中加入10g废铜屑样品,关闭弹簧夹,打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。①此时装置C中产生的现象是 。 ②反应进行到A中不再产生气泡时,若C中收集到448mL(已换算成标准状况)气体,则该废铜屑中铜的质量百分含量为 。 (2)接下来使Cu完全溶解的操作是: ① 拆除C、D装置后,打开弹簧夹 ②____________________________________________________________________ (3)为使A中固体加快溶解速率,以下方法运用合理的是 。 a.对A装置加热;b.向A内加入少量Fe2O3;c.向A内加入少量CuO;d.增大空气通入量;e.向A内加入少量FeSO4;f.向A内加入少量H2O (4)将A中溶液倒入烧杯内,加入Cu2(OH)2CO3将其调节至pH=4时,溶液中铁元素被完全沉淀,过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液。 ①此过程的离子反应方程式是 。 ②检验溶液中铁元素是否被完全沉淀最好的方法是___________ a.取样于试管→滴加KSCN溶液 b.取样于试管→滴加酸性KMnO4溶液 c.取样于试管→纸上层析后→ 喷KSCN溶液; (5)有同学认为,可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量,其具体操作步骤可续写为: 。 |
将适量的铁粉加入FeCl3溶液中,充分反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为( ) |
如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有 溶液,A中应预先加入的药品是________,A中反应的离子方程式是:_________________。 (2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________。这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是___________________________________________。 (4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生反应的化学方程式为:____________________。现象 。 |
铁铜单质及其化合物的应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按照如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表:
| Fe3+
| Fe2+
| Cu2+
| 氢氧化物开始沉淀时的pH
| 1.9
| 7.0
| 4.7
| 氢氧化物沉淀完全时的pH
| 3.2
| 9.0
| 6.7
| 请回答下列问题: (1)加入氧化剂的目的是 (2)下列最适合作氧化剂X的是 A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4 (3)加入的物质Y是 (4)如果不用物质Y而直接用可溶性碱溶液能不能达到目的? (填“能”或者“不能”)。若不能,试解释原因 (若填“能”,此空不用回答) (5)最后能不能直接蒸发得到CuCl2·2H2O? (填“能”或者“不能”)。若不能,应该如何操作才能得到CuCl2·2H2O (若填“能”,此空不用回答) (6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是 (7)若向溶液Ⅱ中加入镁粉,产生的气体是 ,试解释原因 (8)FeCl3溶液具有净水作用的原因是 |
某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。课外活动小组为确认生产后的废液的组成,进行如下实验:(1)取10mL废液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀 8.61g。(2)另取10mL废液放入铜片充分反应,铜片质量减少了0.256g。下列关于原废液组成的判断错误的是A.一定含有Fe 2+、Fe 3+、Cu2+、Clˉ | B.c(Fe2+)︰c(Cu2+) = 2︰1 | C.c(Fe2+)︰c(Fe 3+) = 3︰1 | D.c(Clˉ) =" 6mol" / L,c(Fe 2+) =" 1.2mol" / L |
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