Question

FeSO₄·7H₂O廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域。

（1）下面是以工業(yè)廢鐵屑為原料生產(chǎn)FeSO₄·7H₂O的流程圖。

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/p>

①加適量碳酸鈉溶液的目的是______________，反應(yīng)I需要加熱數(shù)分鐘，其原因是___________。

②判斷反應(yīng)Ⅱ完成的現(xiàn)象是__________。反應(yīng)Ⅱ需要100mL1mol／L的稀硫酸，用98．3％，ρ＝1．84g／cm³的濃硫酸配制。所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及____________.

③測(cè)定FeSO₄·7H₂O產(chǎn)品中Fe^2＋含量的方法是用KMnO₄溶液滴定法（5Fe^2＋＋＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O），步驟為：

Ⅰ．稱取2．8500g FeSO₄·7H₂O產(chǎn)品，配制成250mL溶液；

Ⅱ．量取25．00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中；

Ⅲ．用硫酸酸化的0．01000moL／L KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為20．00mL。

某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的滴定方式中，最合理的是____________（夾持部分略去）（填字母序號(hào)）；判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是____________；計(jì)算上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______（用小數(shù)表示，保留三位小數(shù)）；若用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低（測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有_____________；______________。

（2）已知FeSO₄·7H₂O晶體在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2FeSO₄·7H₂OFe₂O₃＋SO₂↑＋SO₃↑＋14H₂O↑。利用下圖裝置可檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物。

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/p>

①儀器的連接順序?yàn)閍接________、__________接_________、________接__________、__________接_____________。

②裝置C中的X為_(kāi)_____________；該裝置中冷水的作用是_________________。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）①除油污（1分）  升溫促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng)（1分）

②固體不再溶解，固體表面不再有氣泡產(chǎn)生（1分）

100ml容量瓶（2分）（只答容量瓶1分）

③b（1分）  滴加最后一滴KMnO₄溶液時(shí)，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色（1分）

0.975（2分）  樣品中存在少量的雜質(zhì)（1分）  樣品部分被氧化（1分）

（2）①f、g、d、e、h、i、b（或g、f、d、e、h、i、b）（2分）

②BaCl₂（1分）  SO₃與H₂O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度有利于SO₃被水吸收（1分）

【解析】

試題分析：（1）①由于工業(yè)廢鐵屑中含有酯類油污，所以必須除去酯類油污。碳酸鈉溶液顯堿性，可以溶解酯類油污達(dá)到去除的目的。由于升高溫度促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng)，所以反應(yīng)I需要加熱數(shù)分鐘。

②反應(yīng)Ⅱ是鐵與稀硫酸的反應(yīng)，生成物是硫酸亞鐵和氫氣，所以判斷反應(yīng)Ⅱ完成的現(xiàn)象是固體不再溶解，固體表面不再有氣泡產(chǎn)生。配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)，所用的儀器除了有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有100ml容量瓶。

③酸性高錳酸鉀溶液應(yīng)該放在酸式滴定管中，a中酸性高錳酸鉀溶液放在堿式滴定管中，因此a不正確，b正確；硫酸亞鐵溶液顯酸性，應(yīng)該放在酸式滴定管中，選項(xiàng)c不正確，答案選b。由于酸性高錳酸鉀溶液顯紅色，所以該實(shí)驗(yàn)不需要指示劑。因此判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是滴加最后一滴KMnO₄溶液時(shí)，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。根據(jù)方程式可知

5FeSO₄·7H₂O～KMnO₄

5mol          1mol

n    0.01000moL／L×0.0200L

解得n＝0.0010mol

所以上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為＝0.975。

由于硫酸亞鐵極易被氧化，所以若用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，因此可能的原因是樣品部分被氧化或樣品中存在少量的雜質(zhì)。

（2）①檢驗(yàn)水蒸氣一般用無(wú)水硫酸銅，檢驗(yàn)SO₂一般用品紅溶液。由于SO₂的熔沸點(diǎn)較低，因此SO₃氣體易被水吸收生成硫酸，可以通過(guò)檢驗(yàn)硫酸來(lái)檢驗(yàn)SO₃。又因?yàn)橥ㄟ^(guò)溶液時(shí)必然帶出水蒸氣，所以首先檢驗(yàn)水蒸氣，其次檢驗(yàn)SO₃，最后檢驗(yàn)SO₂，且還要有尾氣吸收裝置，因此正確的順序是a、f、g、d、e、h、i、b（或a、g、f、d、e、h、i、b）。

②檢驗(yàn)硫酸的試劑可以是氯化鋇溶液。又因?yàn)镾O₃與H₂O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以裝置中冷水的作用是降低溫度，便于SO₃被水吸收。

考點(diǎn)：考查硫酸亞鐵晶體制備的實(shí)驗(yàn)探究、物質(zhì)的量濃度溶液的配制、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響、滴定實(shí)驗(yàn)的判斷、物質(zhì)含量的測(cè)定以及誤差分析、物質(zhì)的檢驗(yàn)等