考点:制备实验方案的设计,用盖斯定律进行有关反应热的计算
专题:实验题,化学反应中的能量变化
分析:FeSO4(含有TiOSO4)中加水和过量铁粉,TiO2+水解生成H2TiO3沉淀,过滤得到的滤渣为H2TiO3,滤液为硫酸亚铁溶液,在滤液中加(NH4)2SO4,生成(NH4)2Fe(SO4)2,对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到(NH4)2Fe(SO4)2晶体;
(1)把已知的热化学方程式相加即得到水分解的热化学方程式;
(2)TiO2+水解生成H2TiO3沉淀;Fe粉能防止亚铁离子被氧化,Fe消耗氢离子能促进TiO2+水解;
(3)在FeSO4溶液中加(NH4)2SO4会生成(NH4)2Fe(SO4)2;操作I为从溶液中提取溶质的操作;
(4)由题中信息可知亚铁离子在碱性条件下易被氧化.
解答:
解:FeSO
4(含有TiOSO
4)中加水和过量铁粉,TiO
2+水解生成H
2TiO
3沉淀,过滤得到的滤渣为H
2TiO
3,滤液为硫酸亚铁溶液,在滤液中加(NH
4)
2SO
4,生成(NH
4)
2Fe(SO
4)
2,对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得到(NH
4)
2Fe(SO
4)
2晶体;
(l) 已知:
①4H
2 O(g)+3Fe(s)═Fe
3O
4(s)十4H
2(g)△H=a kJ/mol
②Fe
3O
4(s)=3Fe(s)+2O
2(g)△H=b kJ/mol
由盖斯定律:(①+②)×
得H
2 O(g)=H
2(g)+
O
2(g)△H=
×(a+b)=
(a+b)kJ/mol;
故答案为:H
2 O(g)=H
2(g)+
O
2(g)△H=
(a+b)kJ/mol;
(2)TiO
2+水解生成H
2TiO
3沉淀,其水解的离子方程式为:TiO
2++2H
2O═2H
++H
2TiO
3↓;亚铁离子在溶液中易被氧化,加Fe粉能防止亚铁离子被氧化,Fe消耗溶液中的氢离子能促进TiO
2+水解;
故答案为:TiO
2+;防止Fe
2+被氧化为Fe
3+;消耗溶液中的H
+促进TiO
2+水解;
(3)在FeSO
4溶液中加(NH
4)
2SO
4会生成(NH
4)
2Fe(SO
4)
2,其反应方程式为:(NH
4)
2SO
4+FeSO
4=(NH
4)
2Fe(SO
4)
2;操作I为从溶液中提取溶质的操作,为蒸发浓缩、冷却结晶;
故答案为:(NH
4)
2SO
4+FeSO
4=(NH
4)
2Fe(SO
4)
2;蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)已知在潮湿空气中Fe(OH)
2比FeCl
2更易被氧化,说明二价铁离子在碱性条件下易被氧化,(NH
4)
2Fe(SO
4)
2在溶液中电离出来的铵根离子和二价铁离子均发生水解,水解后的溶液的酸性强于FeSO
4,则(NH
4)
2Fe(SO
4)
2的还原性小于FeSO
4,所以更稳定;
故答案为:由题意可知二价铁离子在碱性条件下更易被氧化,(NH
4)
2Fe(SO
4)
2水解后的酸性强于FeSO
4,则(NH
4)
2Fe(SO
4)
2的还原性小于FeSO
4,所以更稳定.
点评:本题考查了盖斯定律的应用、物质的制备、物质的分离等实验操作,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,分析流程掌握物质性质和实验基本操作是解题关键,题目难度中等.