某校化學(xué)課外小組用廢鐵屑制備硫酸亞鐵晶體,設(shè)計(jì)主要的操作流程如下:
廢鐵屑
加入足量Na2CO3溶液
操作甲
固體
加入足量A
加熱
混合物
趁熱過濾
濾液
結(jié)晶操作
控制酸度
FeSO4?7H2O
晶體

根據(jù)題目要求回答下列問題:
(1)A物質(zhì)的名稱
 

(2)加入經(jīng)過操作甲得到固體需要的玻璃儀器
 
,
 

(3)趨熱過濾的目的是
 

(4)結(jié)晶操作過程中應(yīng)控制濾液酸性的原因是
 

(5)經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn),硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeSO4?7H2O、FeSO4?4H2O和FeSO4?H2O.硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體
的組成如下表所示(僅在56.7℃、64℃溫度下可同時(shí)析出兩種晶體).
溫度/ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90
溶解度/ 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0
析出晶體 FeSO4?7H2O FeSO4?4H2O FeSO4?H2O
請根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出硫酸亞鐵的溶解度曲線.

若從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶析出FeSO4?4H2O晶體,應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為
 

(6)已知硫酸亞鐵按[(NH42Fe(SO42]比硫酸亞鐵穩(wěn)定,常用在分析化學(xué)中.硫酸亞鐵銨可用硫酸銨和硫酸亞鐵反應(yīng)制得.實(shí)驗(yàn)室利用硫酸亞鐵銨溶液和草酸溶液反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀來制備草酸亞鐵.寫出硫酸亞鐵銨溶液與草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
考點(diǎn):制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:廢鐵屑加入足量的碳酸鈉溶液時(shí)為了洗去鐵表面的油污使其在堿性溶液中水解洗去,過濾得到鐵屑,加入過量A溶液為稀硫酸,加熱溶解鐵為硫酸亞鐵,成熱過濾防止原子鐵離子水解,得到硫酸亞鐵溶液,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到晶體;
(1)用廢鐵屑制備硫酸亞鐵晶體,溶解鐵需要稀硫酸;
(2)甲操作是過濾操作,依據(jù)過程分析固體溶解需要的玻璃儀器;
(3)趨熱過濾的目的是防止硫酸亞鐵水解析出晶體;
(4)硫酸亞鐵溶液中亞鐵離子水解顯酸性,結(jié)晶操作過程中應(yīng)控制濾液酸性防止亞鐵離子水解,防止Fe2+氧化;
(5)依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,析出晶體FeSO4?4H2O的溫度范圍;結(jié)合圖表中溶解度隨溫度的變化繪制變化曲線圖;
(6)實(shí)驗(yàn)室利用硫酸亞鐵銨溶液和草酸溶液反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀來制備草酸亞鐵.依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件和原子守恒配平書寫化學(xué)方程式.
解答: 解:廢鐵屑加入足量的碳酸鈉溶液時(shí)為了洗去鐵表面的油污使其在堿性溶液中水解洗去,過濾得到鐵屑,加入過量A溶液為稀硫酸,加熱溶解鐵為硫酸亞鐵,成熱過濾防止原子鐵離子水解,得到硫酸亞鐵溶液,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到晶體;
(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯脧U鐵屑制備硫酸亞鐵晶體,所以溶解鐵需要稀硫酸,故答案為:稀硫酸;
(2)甲操作是過濾操作,依據(jù)過程分析,固體溶解需要的玻璃儀器有燒杯和玻璃棒,故答案為:燒杯;玻璃棒;
(3)硫酸亞鐵溶液中亞鐵離子水解,水解過程是吸熱反應(yīng)過程,趨熱過濾的目的是防止硫酸亞鐵水解析出晶體,防止過濾時(shí)溶液溫度降低硫酸亞鐵結(jié)晶析出,
故答案為:防止過濾時(shí)溶液溫度降低硫酸亞鐵結(jié)晶析出;
(4)硫酸亞鐵溶液中亞鐵離子水解顯酸性,結(jié)晶操作過程中應(yīng)控制濾液酸性防止亞鐵離子水解,防止在空氣中Fe2+氧化,
故答案為:抑制硫酸亞鐵水解,防止Fe2+氧化;
(5)依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,析出晶體FeSO4?4H2O的溫度范圍應(yīng)為56.7℃<t<64℃;結(jié)合圖表中溶解度隨溫度的變化,用描點(diǎn)法繪制變化曲線圖,注意溫度做橫坐標(biāo),溶解度做縱坐標(biāo),畫出圖象為,故答案為:56.7℃<t<64℃;
(6)實(shí)驗(yàn)室利用硫酸亞鐵銨溶液和草酸溶液反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀來制備草酸亞鐵,由復(fù)分解反應(yīng)的條件和原子守恒可知化學(xué)方程式為(NH42Fe(SO42+H2C2O4≡FeC2O4↓+(NH42SO4+H2SO4,
故答案為:(NH42Fe(SO42+H2C2O4≡FeC2O4↓+(NH42SO4+H2SO4
點(diǎn)評(píng):本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)過程的分析應(yīng)用,圖象繪制和化學(xué)方程式書寫,主要是物質(zhì)性質(zhì)和制備性質(zhì)的理解和實(shí)驗(yàn)基本操作的分析判斷,把握離子性質(zhì)和分離方法是解題關(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:

下列不存在丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系是( 。
A、純水
B、向沸水中滴入FeCl3飽和溶液所得液體
C、溴水
D、有塵埃的空氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖所示中各方框表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(某些物質(zhì)已經(jīng)略去),其中常溫下A、C和D為無色氣體,C能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),X分解產(chǎn)生A、B和C三種產(chǎn)物的比值為1:1:1.
(1)寫出下列各物質(zhì)的化學(xué)式:
X:
 
;B:
 
;F:
 
;G:
 

(2)按要求寫出下列變化的反應(yīng)化學(xué)方程式:
A→D的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 
; G→E的離子反應(yīng)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負(fù)極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽.電池反應(yīng)方程式為
 
;放電時(shí),CO32-移向電池的
 
 (填“正”或“負(fù)”)極.
(2)現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn):
①請寫出氫氧燃料電池中的電極反應(yīng)式:
負(fù)極:
 
;正極:
 

②如圖裝置中,某一銅電極的質(zhì)量減輕了3.2g,則a極上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為
 
 L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

欲配制一定物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液250mL,完成下列步驟:
①用托盤天平稱量NaOH固體的質(zhì)量,若左盤上放有8g砝碼,游碼位置如圖,天平的指針在標(biāo)尺中間,則所稱NaOH固體的實(shí)際質(zhì)量為
 
克.

②將稱好的氫氧化鈉固體放入
 
中,加蒸餾水將其全部溶解,待
 
后,將溶液沿
 
移入
 
mL的容量瓶中.
③用蒸餾水洗滌溶解所用儀器
 
次,將洗滌液移入
 
中,在操作過程中不能損失點(diǎn)滴液體,否則會(huì)使溶液的濃度偏
 
(高或低).
④向容量瓶內(nèi)加水至接近刻度線1-2cm處時(shí),改用
 
小心地加水至溶液凹液面與刻度線相切,若加水超過刻度線,會(huì)造成溶液濃度偏
 
,應(yīng)該
 

⑤最后蓋好瓶蓋,
 
,將配好的溶液移入
 
 中并貼好標(biāo)簽.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,A的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍,B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素,C是同周期中陽離子半徑最小的元素,D元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物與B元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的產(chǎn)物M是制備木材防火劑的原料,E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3:5.請回答:
(1)F在元素周期表中的位置
 

(2)元素的非金屬性為(原子的得電子能力):A
 
E(填“強(qiáng)于”或“弱于”).
(3)寫出M的水溶液久置于空氣中變渾濁的離子方程式
 

(4)寫出B和E組成的化合物的電子式:
 

(5)B單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與C的單質(zhì)同時(shí)放入水中,產(chǎn)生兩種無色氣體,如果這兩種氣體恰好能完全反應(yīng),與氧氣反應(yīng)的B單質(zhì)和放入水中的C單質(zhì)的質(zhì)量比為
 

(6)工業(yè)上將干燥的F單質(zhì)通入熔融的E單質(zhì)中可制得化合物E2F2.該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體,0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子,其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(7)在298K下,A、C的單質(zhì)各1mol完全燃燒,分別放出熱量a kJ和b kJ.又知一定條件下,C的單質(zhì)能將A從它的最高價(jià)氧化物中置換出來,若此置換反應(yīng)生成3mol A的單質(zhì),則該反應(yīng)在298K下的△H=
 
(注:題中所設(shè)單質(zhì)均為最穩(wěn)定單質(zhì)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有A、B、C、D、E、F、G、H、I等九種常見物質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件未注明)如圖所示.已知:B、C、F為單質(zhì),常溫常壓下,B為固態(tài),C、F為氣態(tài);化合物中僅A、E為氣態(tài);常溫下,D為淡黃色粉末,H的焰色反應(yīng)為黃色..G為無色液體.

(1)寫出G與D反應(yīng)的離子方程式
 

(2)寫出B與G反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(3)在①、②、③、④、⑤五個(gè)反應(yīng)中,△H>0的反應(yīng)是_
 
(填代號(hào)).
(4)E是一種可燃性氣體,已知4.0gE在氧氣中完全燃燒放出71kJ熱量,寫出該反應(yīng)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
 

(5)請寫出化合物A的電子式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(一)含碳化合物可分為
 
 
.含碳無機(jī)物中有兩種重要的氧化物CO和CO2.綠色植物通過
 
作用吸收CO2,通過呼吸作用將CO2釋放到大氣中.由于人類活動(dòng)經(jīng)由多途徑增加大氣中的CO2,使CO2的含量猛增,從而導(dǎo)致
 
效應(yīng).碳的另一氧化物CO在工業(yè)上常用做還原劑,高爐煉鐵中CO還原Fe2O3的反應(yīng)方程式是
 
;
(二)如圖為一定量飽和Ca(OH)2溶液中通入CO2氣體后,產(chǎn)生CaCO3白色沉淀的質(zhì)量與通入的CO2體積之間的關(guān)系曲線.請回答:
(1)寫出OA段曲線與AB段曲線所表示的化學(xué)反應(yīng)方程式:OA
 
,AB
 

(2)A點(diǎn)處已參加反應(yīng)的CO2與Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為
 

(3)B點(diǎn)處溶液中存在的濃度大的兩種離子是
 
 
.(填離子符號(hào))
(4)將B點(diǎn)處生成的溶液煮沸,可見到的現(xiàn)象是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列試劑貯存方法正確的是( 。
A、氫氟酸用玻璃瓶密封貯存
B、NaOH溶液用磨口玻璃瓶加玻璃塞封存
C、水玻璃用塑料桶敞口放置
D、純堿溶液可用帶橡膠塞的玻璃瓶封存

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同步練習(xí)冊答案