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:

已知:室溫下飽和H2S溶液的pH約為3.9,SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0,沉淀完全時的pH為5.5。

(1)檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+的實驗操作是                                                                             。

(2)操作II中,通入硫化氫至飽和的目的是                                        ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是                                         。

(3)操作IV的順序依次為:                  、冷卻結(jié)晶、                       。

(4)測定綠礬產(chǎn)品中Fe2+ 含量的方法是:

a.稱取2.8500g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;

b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;

c.用硫酸酸化的0.01000mol∙L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。

①已知KMnO4酸性溶液與Fe2+ 反應(yīng)時被還原為Mn2+,請寫出該反應(yīng)的離子方程式:                   

②計算上述樣品中FeSO4∙7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為       (用小數(shù)表示,保留三位小數(shù))。

 

【答案】

(1)取少量晶體溶于水,滴加KSCN溶液,若溶液不顯紅色,則溶液中不含F(xiàn)e3(2分)

(2)除去溶液中的Sn2+離子,并防止Fe2被氧化(1分)防止Fe2+離子生成沉淀(1分)

(3)蒸發(fā)濃縮(1分)      過濾洗滌(1分)

(4)① 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(2分)        ② 0.975(2分)

【解析】

試題分析:(1)鐵離子的檢驗一般用KSCN溶液,出現(xiàn)特征血紅色;(2)該流程采用硫化物除去雜質(zhì),同時硫化氫具有較強(qiáng)還原性,把Fe3+還原為Fe2+,防止Fe2+被氧化;酸化至pH=2的目的是使雜質(zhì)錫沉淀,同時使Fe2+離子不沉淀。(3)從稀溶液中得到晶體,一般采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥等步驟;(4)① 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ;②根據(jù)反應(yīng)方程式確定物質(zhì)的亮點(diǎn)關(guān)系,

n(FeSO4∙7H2O)=n(Fe2+)=5n(MnO4-)=5×0.01000×20.00×10-3=10-3mol,

樣品中n(FeSO4∙7H2O)=250÷25×10-3mol=0.01mol

樣品中FeSO4∙7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.01×278÷2.8500=0.975

考點(diǎn):考查工業(yè)流程中實驗操作及分析計算等有關(guān)問題。

 

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:

(2010?南通模擬)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料,設(shè)計了如圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來制備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%).

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的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
回答下列問題:
(1)操作a、c中需使用的儀器除鐵架臺(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)晶過程中Ni2+水解
防止在濃縮結(jié)晶過程中Ni2+水解

(6)產(chǎn)品晶體中有時會混有少量綠礬(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%).部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的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
回答下列問題:
(1)“堿浸”的目的是除去
Al、Al2O3、油脂
Al、Al2O3、油脂

(2)“酸浸”時所加入的酸是
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)晶過程中Ni2+水解
防止在濃縮結(jié)晶過程中Ni2+水解

(4)產(chǎn)品晶體中有時會混有少量綠礬(FeSO4?7H2O),可能是由于生產(chǎn)過程中
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時間不足導(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)過程中,其中
(填物質(zhì)名稱)往往要過量,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)行的實驗操作是
bcae
bcae
.(按前后順序填)
a.過濾洗滌     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,做了如下實驗:
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,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,過濾,洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時,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),共做三次實驗,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形式存在,而鹽只有K2CO3.寫出該分解反應(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) 來源: 題型:

實驗室利用硫酸廠燒渣(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),過程如下:

(1)將過程②中的產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是
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)過程③中,需加入的物質(zhì)是
Fe
Fe

(4)過程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)過程⑤調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的
C
C
(填選項序號);
A.稀硫酸         B.CaCO3       C.NaOH溶液
(6)過程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)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實驗.
①用分析天平稱取2.700g樣品;
②將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過量的氯化鋇溶液;
③過濾、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.
回答下列問題:(本題注意有效數(shù)字位數(shù)保留)
(1)寫出由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鉻對人體有毒,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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