【題目】為測定鋁熱反應(yīng)實驗所得鐵塊的成分,某學(xué)生興趣小組設(shè)計實驗流程如圖所示。

幾種氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

開始沉淀時的pH

7.5

2.8

4.2

9.6

沉淀完全時的pH

9.0

4.0

5

11

(1)取溶解操作得到的溶液,向其中滴加KSCN溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,除了可能混有沒反應(yīng)完的氧化鐵外,還有一個原因是_______________。

(2)沉鐵操作應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍的為________,試劑B 選擇______。(填序號)

a.稀鹽酸 b.氧化鐵 c.MgCO3固體 d.氨水

(3)已知常溫下Fe(OH)3Ksp=1.1×10-36,則鐵完全沉淀時溶液中c(Fe3+)=_____mol/L。

(4)根據(jù)流程得到的固體M質(zhì)量_____(填“能”或“不能”)計算出鐵塊中金屬鐵的質(zhì)量,原因是________________。

(5)另有小組采用滴定的方式測定“鐵塊”中鐵的含量(鐵元素只存在Fe和Fe2O3),測定方式如下:

I.取10g“鐵塊”粉碎,加入足量氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥,得到8.88g固體。將固體加入足量鹽酸溶解,獲得200mL溶液A;

II.取出10mL 溶液A 于錐形瓶,先加入足量的SnCl2溶液,將Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,除去過量的Sn2+;

III.加入一定量的硫酸和磷酸,并滴加指示劑。再向錐形瓶中滴加0.1000mol/LK2Cr2O7溶液,恰好完全反應(yīng)時,共消耗12.50mL K2Cr2O7溶液。發(fā)生反應(yīng):Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O

①步驟I中加入足量氫氧化鈉溶液的作用為________________________。

②請計算樣品中Fe單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)__________(寫出計算過程)。

【答案】 熔融的鐵被空氣中氧氣氧化 4~4.2 d 1.1×10-6 不能 鐵塊中還可能含有氧化鋁等雜質(zhì) 使鋁、氧化鋁等雜質(zhì)完全溶解 72.8%

【解析】(1)取溶解操作得到的溶液,向其中滴加KSCN溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色,說明溶液中存在Fe3+,可能是有沒反應(yīng)完的氧化鐵,也有可能是熔融的鐵被空氣中氧氣氧化,故答案為:熔融的鐵被空氣中氧氣氧化;

(2)加入過氧化氫,將溶液中的亞鐵離子全部氧化生成鐵離子,根據(jù)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH的數(shù)據(jù)可知,沉鐵操作時不能將鋁離子沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為4~4.2,加入稀鹽酸,溶液的酸性增強,達不到沉鐵的目的;不能用氧化鐵,因為會引起紅色粉未M的質(zhì)量偏大;也不能用MgCO3固體,因為MgCO3固體過量時會引起所得固體M則質(zhì)量偏大,故應(yīng)選用氨水,故選d;,故答案為:4~4.2;d;

(3)根據(jù)Fe(OH)3Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=1.1×10-36,而pH=4,故c(OH-)=10-10mol/L,帶入Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=1.1×10-36,計算得c(Fe3+)=1.1×10-6mol/L,故答案為:1.1×10-6;

(4)根據(jù)流程得到的固體M中可能含有氧化鋁等雜質(zhì),因此不能根據(jù)M的質(zhì)量計算出鐵塊中金屬鐵的質(zhì)量,故答案為:不能;鐵塊中還可能含有氧化鋁等雜質(zhì);

(5)①步驟I中加入足量氫氧化鈉溶液,可以使鐵塊中的鋁、氧化鋁等雜質(zhì)完全溶解,故答案為:使鋁、氧化鋁等雜質(zhì)完全溶解;

②滴定中消耗的K2Cr2O7的物質(zhì)的量=0.01250L×0.1000mol/L=0.00125mol,根據(jù)Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O,根據(jù)鐵元素守恒,10mL溶液A中含有的Fe3+的物質(zhì)的量=0.00125mol×6=0.0075mol,則200mL溶液A中含有的Fe3+的物質(zhì)的量=0.0075mol×20=0.15mol,設(shè)FeFe2O3的物質(zhì)的量分別為x、y,則x+2y=0.15mol;56g/mol·x+160 g/mol·y=8.88g,解得x=0.13mol,y=0.01mol,樣品中Fe單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%= 72.8%,故答案為:72.8%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有關(guān)分子結(jié)構(gòu) 的下列敘述中,正確的是

A.可能在同一平面上的原子最多有20個

B.12個碳原子不可能都在同一平面上

C.所有的原子都在同一平面上

D.除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定條件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH。下列說法正確的是(  )

A. 稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大

B. 加入少量NH4Cl固體,平衡朝正反應(yīng)方向移動

C. 升高溫度,減小

D. 加入NaOH固體,溶液pH減小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)就在你身邊

1)汽車尾氣是城市空氣污染來源之一,汽車尾氣中含有CONO等有害物質(zhì)。通過特殊的催化裝置,可以使CONO相互反應(yīng)生成無害且穩(wěn)定的氣體N2CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。若反應(yīng)生成1molN2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_______________。(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)

2Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O是工業(yè)上制84消毒液的原理,把上述化學(xué)方程式改為離子方程式,并用雙線橋法標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。_________________

3)在一定的溫度和壓強下,1體積X2 ()3體積Y2 ()化合生成2體積化合物,則該化合物的化學(xué)式是_____________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于離子化合物的敘述正確的是(
A.離子化合物中都含有離子鍵
B.離子化合物中的陽離子只能是金屬離子
C.離子化合物一定可以導(dǎo)電
D.溶于水可以導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)分子中,屬于正四面體結(jié)構(gòu)的是(

A.CH3ClB.CHCl3C.CH2Cl2D.CCl4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 銅在自然界中主要以單質(zhì)的形式存在

B. 工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法制備金屬鈉

C. 工業(yè)上常用焦炭在高溫下直接將氧化鐵還原煉鐵

D. 在海水中加入石灰乳可得氫氧化鎂沉淀,這是從海水中富集鎂的基本方法

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】潮濕的氯氣,新制的氯水,漂白粉水溶液均能使有色布條褪色,這是由于它們含有或能生成(

A.氯氣B.次氯酸C.次氯酸根離子D.氯化氫

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于鍵和鍵的理解不正確的是

A. 鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)

B. 分子中的鍵是鍵,HClO分子中的鍵都是

C. 分子和中都是含有5

D. 鍵以頭碰頭方式重疊,鍵以肩并肩方式重疊

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案