题目
题型:不详难度:来源:
FeSO4+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4
Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4+2H2O
(1)绿矾中含有一定量的TiOSO4杂质。将绿矾溶于稀硫酸,加入铁粉、搅拌、充分反应并保持一段时间,过滤,可得纯净的FeSO4溶液。在上述过程中,TiOSO4能与水反应转化为H2TiO3沉淀,写出该反应的化学方程式: ;加入铁粉的作用有 、 。
(2)由纯净的FeSO4溶液制取FeC2O4时,需在真空环境下进行,原因是 。
FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH=2,若pH过低,则导致
FeC2O4的产率 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)将含有FeC2O4的混合液过滤,将产品先用水洗涤,再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是 、 。
(4)某研究小组欲从某化工残渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备较纯净的FeSO4溶液,再合成FeC2O4。请补充完整由该化工残渣制备较纯净的FeSO4溶液的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量该化工残渣中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤, ,过滤,得到较纯净的FeSO4溶液。
答案
防止Fe2+被氧化、调节溶液pH、除去杂质(合理答案均可)
(2)避免生成的Fe(OH)2等物质被氧化(合理答案均可)(2分) 偏低(2分)
(3)除去固体表面的杂质、使产品快速干燥、减少产品的损耗等(2分,每答对1点给1分)
(4)向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,(3分)
解析
试题分析:(1)溶液中的亚铁离子易被空气中的氧气氧化,所以加入铁粉防止Fe2+被氧化;铁粉与溶液中氢离子反应,促进TiO2+水解完全沉淀从而除去;(2)在制备过程中反应生成更易被氧化的Fe(OH)2,在无氧条件下是防止氧气把其氧化为Fe(OH)3;实验过程中若溶液酸性过强易生成酸式草酸亚铁,导致产率偏低。(3)乙醇具有较强挥发性,沉淀已水洗,再用乙醇洗涤显然是使产品快速干燥,防止在加热或在空气中缓慢干燥发生反应对产品的质量产生影响;(4)制备纯净的FeSO4溶液需要除去杂质,先加酸溶解过滤除去二氧化硅,再加过量碱除去铝离子,再加硫酸、铁粉等得到纯净的FeSO4溶液。
核心考点
试题【高纯超微细草酸亚铁可用于合成新型锂电池电极材料,工业上可利用提取钛白粉的副产品绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+2NH3·H2O=Fe(】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 在水中溶解性 |
甲苯 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 难溶 |
苯甲酸钾 | 121.5~123.5 | 易溶 | ||
苯甲酸 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 |
(1)将步骤①得到混合物加少量水,分离有机相和水相。有机相在 (填“上”或“下”)层;实验操作的名称是 。
(2)步骤②用浓盐酸酸化的目的是 。
(3)减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有 、 (填仪器名称)。
(4)已知温度越低苯甲酸的溶解度越小,但为了得到更多的苯甲酸晶体,重结晶时并非温度越低越好,理由是 。
(5)重结晶时需要趁热过滤,目的是 。
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液 | 生成白色沉淀 | 该溶液中一定含有SO42— |
B | 将少量的溴水滴入FeCl2、NaI的混合溶液中,再滴加CCl4,振荡、静置,向上层溶液中滴加KSCN溶液。再向上层溶液中滴加溴水 | 实验现象1: 上层溶液不变红, 下层溶液紫红色 实验现象2: 上层溶液变红 | 氧化性:Br2>Fe3+>I2 |
C | 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 | 产生无色气体 | Na2O2没有变质 |
D | BaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中,过滤,向滤渣中加入盐酸 | 有气体生成 | Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4) |
已知:常温下,溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:3.7,4,9.7。
(1)反应Ⅰ中,需将大理石粉碎、搅拌,同时适当加热,其目的是: 。写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式: 。
(2)上述使用盐酸的浓度为10%,若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有:玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、 。
(3)反应Ⅱ中的离子方程式: 。
(4)反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)2的量,使溶液的pH约为8.0,此时沉淀a的成分为: ,若pH过大,则可能发生副反应的离子方程式: 。
(1)氯化铝在加热条件下易升华,气态氯化铝的化学式为Al2Cl6,每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构,则AlCl3是: 晶体,其结构式为: 。
(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是 。
(3)冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2,需用Na2SO3溶液除去Cl2,此反应的离子方程式为: 。
(4)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入少量Al,其作用是: 。
(5)AlCl3产品中Fe元素含量直接影响其品质,为测定产品中Fe元素的含量,现称取16.25g无水AlCl3产品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g。则产品中Fe元素的含量为: 。
请回答下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,加稀硫酸时会产生有毒的H2S气体,可用氢氧化钠溶液吸收,下列吸收装置正确的是 。
(2)制得的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是 。若要从溶液中得到绿矾FeSO4·7H2O,必须进行的实验操作是 (按顺序填写)。
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
(3)该晶体盐在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。
①分解得到的气体产物用如下装置进行实验
装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的为 。结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温,其目的为 。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则气体产物是 。
②分解得到的固体产物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、过滤、洗涤、干燥,得到含铁样品。现设计下列三种实验方案对该样品进行物质含量测定。
【甲】a g样品溶液得固体b g
【乙】a g样品量气测得气体体积Va mL
【丙】a g样品250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液Vb mL你认为以上方案中 无法确定样品的组成,理由是 。
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