綠礬(FeSO4?7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分.下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法:
查詢資料,得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表:
25℃時(shí) pH值
飽和H2S溶液 3.9
SnS沉淀完全 1.6
FeS開(kāi)始沉淀 3.0
FeS沉淀完全 5.5
(1)檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+,可選用的試劑為
AD
AD

A.KSCN溶液     B.NaOH溶液    C.KMnO4溶液     D.苯酚溶液
(2)操作II中,通入硫化氫至飽和的目的是
除去溶液中的Sn2+離子,并防止Fe2+被氧化
除去溶液中的Sn2+離子,并防止Fe2+被氧化
;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是:
防止Fe2+離子生成沉淀
防止Fe2+離子生成沉淀

(3)操作IV的順序依次為
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、冷卻結(jié)晶、
過(guò)濾洗滌
過(guò)濾洗滌

(4)操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌,其目的是:
①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì);
降低洗滌過(guò)程中FeSO4?7H2O的損耗
降低洗滌過(guò)程中FeSO4?7H2O的損耗
分析:(1)依據(jù)三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)方法分析回答,三價(jià)鐵離子遇硫氰酸鉀溶液變血紅色;于苯酚呈紫色溶液;
(2)依據(jù)流程關(guān)系圖分析,通入硫化氫制飽和,硫化氫是強(qiáng)還原劑,目的是沉淀錫離子,防止亞鐵離子被氧化;在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0,操作Ⅱ加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液PH=2為了除去雜質(zhì)離子Sn2+;
(3)操作IV的目的是從濾液中析出綠礬晶體,利用蒸發(fā)濃縮,結(jié)晶洗滌得到晶體;
(4)操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌目的是洗去表面雜質(zhì),溫度降低綠礬溶解度降低,減少綠礬晶體的損失.
解答:解:(1)檢驗(yàn)所得綠礬晶體中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作是利用三價(jià)鐵離子檢驗(yàn)方法分析,三價(jià)鐵離子遇硫氰酸根離子會(huì)反應(yīng)生成硫氰酸鐵血紅色,證明鐵離子的存在,
A、KSCN溶液和三價(jià)鐵離子反應(yīng)生成血紅色溶液,可以檢驗(yàn)鐵離子的檢驗(yàn),故A符合;
B、NaOH溶液和亞鐵離子反應(yīng)生成白色沉淀迅速變化為灰綠色最后變?yōu)榧t褐色,和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀,不能檢驗(yàn)鐵離子的存在,故B不符合;
C、KMnO4溶液不與鐵離子反應(yīng)物現(xiàn)象發(fā)生,故C不符合;
D、苯酚溶液和鐵離子反應(yīng)生成紫色溶液,可以檢驗(yàn)鐵離子的存在,故D符合;
故選AD;
(2)通入硫化氫至飽和的目的是:硫化氫具有強(qiáng)還原性,可以防止亞鐵離子被氧化,已知:在H2S飽和溶液中,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0,沉淀完全時(shí)的pH為5.5,操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是,在溶液PH=2時(shí),Sn2+完全沉淀,亞鐵離子不沉淀,
故答案為:除去溶液中的Sn2+離子,并防止Fe2+被氧化;防止Fe2+離子生成沉淀;
(3)溶液中得到晶體,需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮,結(jié)晶析出,過(guò)濾洗滌等,所以操作IV的順序依次為:蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;過(guò)濾洗滌;
(4)冰水溫度低,物質(zhì)溶解度減小,可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,避免綠礬溶解帶來(lái)的損失,
故答案為:降低洗滌過(guò)程中FeSO4?7H2O的損耗.
點(diǎn)評(píng):本題考查了鐵鹽亞鐵鹽的性質(zhì)應(yīng)用,分離混合物的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)和分析判斷,滴定實(shí)驗(yàn)的分析判斷,誤差分析的方法,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2010?南通模擬)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)查閱資料,設(shè)計(jì)了如圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來(lái)制備NiSO4?7H2O.已知某化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni,還含有Al(31%)、Fe(1.3%)的單質(zhì)及氧化物,其他不溶雜質(zhì)(3.3%).

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH如下:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 9.2
回答下列問(wèn)題:
(1)操作a、c中需使用的儀器除鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、燒杯、玻璃棒外還需要的主要儀器為
漏斗、蒸發(fā)皿
漏斗、蒸發(fā)皿

(2)“堿浸”過(guò)程中發(fā)生的離子方程式是
2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O
2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O

(3)“酸浸”時(shí)所加入的酸是
H2SO4
H2SO4
(填化學(xué)式).酸浸后,經(jīng)操作a分離出固體①后,溶液中可能含有的金屬離子是
Ni2+、Fe2+
Ni2+、Fe2+

(4)操作b為調(diào)節(jié)溶液的pH,你認(rèn)為pH的最佳調(diào)控范圍是
3.2-9.2
3.2-9.2

(5)“調(diào)pH為2~3”的目的是
防止在濃縮結(jié)晶過(guò)程中Ni2+水解
防止在濃縮結(jié)晶過(guò)程中Ni2+水解

(6)產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬(FeSO4?7H2O),其原因可能是
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時(shí)間不足導(dǎo)致Fe2+未被完全氧化造成的
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時(shí)間不足導(dǎo)致Fe2+未被完全氧化造成的

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

從含鎳廢催化劑中可回收鎳,其流程如下:

某油脂化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni,還含有Al(31%)、Fe(1.3%)的單質(zhì)及氧化物,其他不溶雜質(zhì)(3.3%).部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH如下:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 9.2
回答下列問(wèn)題:
(1)“堿浸”的目的是除去
Al、Al2O3、油脂
Al、Al2O3、油脂

(2)“酸浸”時(shí)所加入的酸是
H2SO4
H2SO4
(填化學(xué)式).酸浸后,濾液②中可能含有的金屬離子是
Ni2+、Fe2+
Ni2+、Fe2+

(3)“調(diào)pH為2~3”的目的是
防止在濃縮結(jié)晶過(guò)程中Ni2+水解
防止在濃縮結(jié)晶過(guò)程中Ni2+水解

(4)產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬(FeSO4?7H2O),可能是由于生產(chǎn)過(guò)程中
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時(shí)間不足導(dǎo)致Fe2+未被完全氧化造成的
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時(shí)間不足導(dǎo)致Fe2+未被完全氧化造成的

(5)NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料--NiOOH.該反應(yīng)的離子方程式是
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體(K3[Fe(C2O43]?3H2O)有很重要的用途.可用如圖流程來(lái)制備.根據(jù)題意完成下列各題:

(1)若用鐵和稀硫酸制備綠礬(FeSO4?7H2O)過(guò)程中,其中
(填物質(zhì)名稱)往往要過(guò)量,理由是
防止Fe2+被氧化
防止Fe2+被氧化

(2)要從溶液中得到綠礬,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
bcae
bcae
.(按前后順序填)
a.過(guò)濾洗滌     b.蒸發(fā)濃縮     c.冷卻結(jié)晶    d.灼燒    e.干燥
某興趣小組為測(cè)定三草酸合鐵酸鉀晶體(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中鐵元素含量,做了如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:稱量5.000g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250ml溶液.
步驟2:取所配溶液25.00ml于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同時(shí),MnO4-被還原成Mn2+.向反應(yīng)后的溶液中加入一定量鋅粉,加熱至黃色剛好消失,過(guò)濾,洗滌,將過(guò)濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時(shí),溶液仍里酸性.
步驟3:在酸性條件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn),共做三次實(shí)驗(yàn),平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4-,被還原成Mn2+
(3)步驟1中,配制三草酸合鐵酸鉀溶液需要使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
;主要操作步驟依次是:稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、
洗滌
洗滌
、定容、搖勻.
(4)步驟2中,加入鋅粉的目的是
還原Fe3+為Fe2+
還原Fe3+為Fe2+

(5)步驟3中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

(6)步驟2中,若加入的KMnO4的溶液的量不夠,則測(cè)得的鐵含量
偏高
偏高
.(選填“偏低”、“偏高”、“不變”)
(7)某同學(xué)將8.74g無(wú)水三草酸合鐵酸鉀(K3[Fe(C2O43])在一定條件下加熱分解,所得固體的質(zhì)量為5.42g,同時(shí)得到密度為1.647g/L(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體.研究固體產(chǎn)物得知,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3.寫(xiě)出該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4?7H2O),過(guò)程如下:

(1)將過(guò)程②中的產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中,溶液會(huì)褪色的是
ACD
ACD
;
A.品紅溶液     B.紫色石蕊溶液     C.酸性KMnO4溶液     D.溴水
(2)過(guò)程①中,F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S
4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S

(3)過(guò)程③中,需加入的物質(zhì)是
Fe
Fe

(4)過(guò)程④中,蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架,還需要的儀器有
蒸發(fā)皿、玻璃棒
蒸發(fā)皿、玻璃棒

(5)過(guò)程⑤調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的
C
C
(填選項(xiàng)序號(hào));
A.稀硫酸         B.CaCO3       C.NaOH溶液
(6)過(guò)程⑥中,將溶液Z加熱到70-80℃,目的是
促進(jìn)Fe3+的水解
促進(jìn)Fe3+的水解
;
(7)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn).
①用分析天平稱取2.700g樣品;
②將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過(guò)量的氯化鋇溶液;
③過(guò)濾、洗滌、干燥,稱量,得固體質(zhì)量為3.495g.若該聚鐵主要成分為[(Fe(OH)(SO4)]n;
則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
31.1%
31.1%
.(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

重鉻酸鹽是電鍍工業(yè)的重要原料.工業(yè)制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的第一步是將不溶于水的Cr2O3在強(qiáng)堿性(如KOH)條件下,用KClO3氧化,得到易溶于水的鉻酸鉀(K2CrO4)和KCl,過(guò)濾后,將含有鉻酸鉀的濾液酸化,使其轉(zhuǎn)變?yōu)橹劂t酸鉀,反應(yīng)的離子方程式為2Cr
O
2-
4
+2H+═Cr2
O
2-
7
+H2O.
回答下列問(wèn)題:(本題注意有效數(shù)字位數(shù)保留)
(1)寫(xiě)出由Cr2O3制備鉻酸鉀的化學(xué)方程式:
 

(2)工業(yè)上制備100kg重鉻酸鉀需要KClO3
 
kg.
(3)電鍍后的廢水中含六價(jià)鉻對(duì)人體有毒,要經(jīng)化學(xué)處理后才能排入,方法是用綠礬(FeSO4?7H2O)在酸性條件下把廢水中有害離子還原,其化學(xué)方程式為:6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4═3Fe2(SO43+K2SO4+Cr2(SO43+7H2O.然后再加入過(guò)量的石灰水,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸t沉淀.
某化學(xué)小組取某地區(qū)含鉻廢水樣品250mL,每次取出20.00mL用5.625×10-3mol/LFeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,四次滴定分別用去19.98mL、20.00mL和22.08mLFeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液.
①取用廢水使用的滴定管是
 

②求該地含鉻廢水中Ce2
O
2-
7
的物質(zhì)的量濃度.

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