Fe(NO33?9H2O易溶于水,微溶于硝酸,用作催化劑和媒染劑.工業(yè)上用細鐵屑與硝酸反應(yīng)制備,主要流程如圖1所示:

(1)鐵屑與硝酸反應(yīng)時溫度控制在40~50℃,不宜過高的原因是
硝酸易揮發(fā)、易分解,溫度高會加快硝酸的揮發(fā)和分解
硝酸易揮發(fā)、易分解,溫度高會加快硝酸的揮發(fā)和分解

(2)制備過程中需控制加入鐵屑的量,當(dāng)觀察到
反應(yīng)器中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢
反應(yīng)器中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢
的現(xiàn)象時應(yīng)停止加入鐵屑.
(3)上述流程圖中“加熱”操作的主要目的是
逐出溶液中溶解的氮氧化物氣體
逐出溶液中溶解的氮氧化物氣體

(4)制得的Fe(NO33?9H2O用20%HNO3洗滌的目的是
洗滌除去晶體表面附著的雜質(zhì),用20%HNO3洗滌可降低洗滌過程中晶體的損耗
洗滌除去晶體表面附著的雜質(zhì),用20%HNO3洗滌可降低洗滌過程中晶體的損耗

(5)某興趣小組在實驗室用圖2裝置制取Fe(NO33(固定所用儀器和加熱裝置未畫出).
①該實驗中對圓底燒瓶加熱的最佳方式用
水浴
水浴
加熱.
②裝置中圓底燒瓶上方長導(dǎo)管的作用是
導(dǎo)氣兼冷凝回流
導(dǎo)氣兼冷凝回流

③請在圖中虛線框中畫出尾氣吸收裝置(提示:堿液可快速、充分吸收產(chǎn)生的氮氧化物氣體).
分析:(1)HNO3的特點之一是不穩(wěn)定性,易揮發(fā),見光加熱分解,所以在加熱時更易分解;
 (2)要制得Fe3+,故加入的鐵粉的量不能過量,否則會生成Fe2+,可以觀察反應(yīng)的氣泡,也可以依據(jù)反應(yīng)溶液的顏色變化判斷;
(3)從流程圖看,加熱出來的箭頭指向了堿液,故應(yīng)為吸收反應(yīng)出來的尾氣;
 (4)洗滌晶體表面的雜質(zhì),降低晶體溶解性,減少晶體損耗;
(5)反應(yīng)的溫度為40~50℃,可采用水浴加熱的方式;依據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)可知易揮發(fā)出的物質(zhì)可以利用長玻璃管冷凝回流提高反應(yīng)物的利用率,同時起到導(dǎo)氣的作用;堿液可快速、充分吸收產(chǎn)生的氮氧化物,所以若直接插入堿液中,可能會造成倒吸,可采用一個倒置的漏斗進行吸收,也可以用一個四氯化碳和堿液的試劑瓶,因為氮氧化物不溶于四氯化碳,但是經(jīng)過上層堿液時可以被吸收.
解答:解:(1)鐵屑與硝酸反應(yīng)時溫度控制在40~50℃,不宜過高的原因是硝酸易揮發(fā)、易分解,溫度高會加快硝酸的揮發(fā)和分解,
故答案為:硝酸易揮發(fā)、易分解,溫度高會加快硝酸的揮發(fā)和分解;
(2)要制得Fe3+,故加入的鐵粉的量不能過量,否則會生成Fe2+,反應(yīng)器中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢,停止加入鐵屑,
故答案為:反應(yīng)器中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢;
(3)加熱出來的箭頭指向了堿液,故應(yīng)為吸收反應(yīng)出來的尾氣避免氮氧化物污染環(huán)境,故答案為:逐出溶液中溶解的氮氧化物氣體;
(4)制得的Fe(NO33?9H2O用20%HNO3洗滌的目的是洗去晶體表面的雜質(zhì),減少晶體損耗,
故答案為:洗滌除去晶體表面附著的雜質(zhì),用20%HNO3洗滌可降低洗滌過程中晶體的損耗;
(5)①反應(yīng)的溫度為40~50℃,可采用水浴加熱的方式;故答案為:水;  
②依據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)可知易揮發(fā)出的物質(zhì)可以利用長玻璃管冷凝回流提高反應(yīng)物的利用率,同時起到導(dǎo)氣的作用,故答案為:導(dǎo)氣兼冷凝回流;   
③堿液可快速、充分吸收產(chǎn)生的氮氧化物,所以若直接插入堿液中,可能會造成倒吸,可采用一個倒置的漏斗進行吸收,裝置圖為:,

故答案為:
點評:本題考查了物質(zhì)制備實驗的設(shè)計和分析,流程中的反應(yīng)條件和反應(yīng)實質(zhì)理解是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
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:

按要求回答問題
①配平下面的化學(xué)方程式,并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
8
8
Fe+
30
30
  HNO3=
8
8
  Fe(NO33+
3
3
NH4NO3+
9
9
H2O
②該反應(yīng)中被還原的HNO3與未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比為
1:9
1:9
.如有1molHNO3被還原,則轉(zhuǎn)移電子
8
8
mol,生成NH4NO3質(zhì)量為
80
80
g.
③上述反應(yīng)的產(chǎn)物NH4NO3受熱分解生成N2、H2O、HNO3,該分解反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為
5:3
5:3

④Fe(NO33溶液能使淀粉碘化鉀試紙變藍色,寫出該反應(yīng)的離子方程式
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++2I-=2Fe2++I2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法之一,已知硝酸能把鐵氧化成Fe(NO33,但當(dāng)鐵過量時,產(chǎn)物是Fe(NO32.某同學(xué)受此啟發(fā),提出一個相似的觀點:氯氣與鐵粉反應(yīng),當(dāng)Cl2足量時生成FeCl3,當(dāng)鐵粉過量時產(chǎn)物是FeCl2.為驗證該觀點是否正確,該同學(xué)將一根細的純鐵絲分別在足量和少量的Cl2中點燃,取其表面生成物并分別編號為A、B,然后通過實驗確定其成分.探究過程如下:
(1)提出假設(shè):A是FeCl3,B是FeCl2
(2)設(shè)計實驗方案:
分別取A、B的溶液均進行以下實驗,但實驗現(xiàn)象相同.請?zhí)顚懴卤碇械南鄳?yīng)空格.
實驗方法 實驗現(xiàn)象 結(jié)    論
分別向A、B溶液中加
KSCN溶液
 
固體物質(zhì)中有FeCl3
分別向KMnO4溶液中
加適量A、B溶液
KMnO4溶液顏色無明顯變化 固體物質(zhì)中不含
 
(3)根據(jù)上述實驗結(jié)論,寫出Cl2與鐵粉加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(4)為進一步探究FeCl3溶液的性質(zhì),他又利用A溶液做了如下一些實驗,其中明顯錯誤的是:
 

A.將A溶液滴入沸水中,并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體,該液體能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象
B.向A溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,溶液顏色加深
C.在A溶液中滴加NaOH濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀
D.將A溶液加熱蒸干并灼燒,得到FeCl3固體
(5)實際應(yīng)用:
①半導(dǎo)體、多媒體行業(yè)要用FeCl3溶液做印刷電路銅板腐蝕劑,請寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:
 

②腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+和Fe3+的濃度均為0.1mol/L,則溶液中Fe2+的濃度為
 
mol/L,原FeCl3溶液中Fe3+的濃度為
 
mol/L.
③請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品,簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟:
 

氫氧化物
開始沉淀時的pH
氫氧化物
沉淀完全時的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Fe2+ 7.0 9.0
Cu2+ 4.7 6.7
提供的藥品:Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
④某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯.請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選),設(shè)計最佳實驗,驗證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕.
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
、
 
.劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實驗現(xiàn)象
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Fe3O4與某濃度的HNO3溶液反應(yīng)生成Fe(NO33、NO和H2O,此時若有232gFe3O4完全溶解,則被還原的硝酸是( 。
A、
1
2
 mol
B、
1
3
 mol
C、3 mol
D、9 mol

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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年廣東省高州市高三11月考(理綜)化學(xué)部分 題型:選擇題

FeS與一定濃度HNO3反應(yīng),生成Fe2(SO4)3.Fe(NO3)3.NO2.NO和H2O,當(dāng)NO2和NO的體積為1∶1時實際參加反應(yīng)的FeS與HNO3的物質(zhì)的量之比是(    )

     A.4∶9                B.2∶9              C.2∶11             D.1∶7

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

FeS與一定濃度HNO3反應(yīng),生成Fe2(SO4)3.Fe(NO3)3.NO2.NO和H2O,當(dāng)NO2和NO的體積為1∶1時實際參加反應(yīng)的FeS與HNO3的物質(zhì)的量之比是(    )

     A.4∶9               B.2∶9              C.2∶11             D.1∶7

 

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