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硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O是一种浅绿色晶体,在水中的溶解度较小,不溶于乙醇。某实验小组利用镀锌铁片来制备硫酸亚铁铵的过程如下:

(1)加入盐酸是为了除去锌镀层,判断锌镀层已被除去的现象是      

(2)A物质可以是           (选填序号)。

a.CuCl2       b.CuO       c.Cu(NO3)2       d.CuSO4

加入少量A物质的目的是                     

(3)操作Ⅱ的名称为     

(4)采用晾干而不用加热烘干晶体的原因是                     

(5)工业上常用K2Cr2O7溶液测定硫酸亚铁铵的纯度,反应中Cr2O72—被还原成Cr3+

写出硫酸亚铁铵溶液与酸性K2Cr2O7溶液反应的离子方程式               

 

【答案】

16.(12分)

(1)反应速率突然减小(或铁片表面生成的气泡突然减少,意思相近均给分)(2分)

(2)b、d(2分,答对1个给1分,答对2个给2分,见错不给分)

加快铁与稀硫酸的反应速率(2分)

(3)过滤(2分)

(4)避免加热过程中晶体受热分解失去结晶水或被空气氧化(2分)

(5)6Fe2++Cr2O72—+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(2分)

【解析】

试题分析:

(1)镀锌铁片放入盐酸中可以形成Zn-HCl-Fe原电池,并且能加快H+的反应速率,具体现象是气泡突然减少。

(2)加入的A物质主要是为后续反应加快速率,通过构成Fe-H2SO4-Cu原电池来实现,最终溶液中要生成FeSO4,所以a.CuCl2 不能选,最终会有FeCl2杂质,c.Cu(NO3)2  会带来NO3-离子,将会产生有毒气氮氧化物且会带来杂质Cu(NO3)2,只有b.CuO 和d.CuSO4不会带来杂质且能加快反应速率。

(3)操作Ⅱ的名称为过滤,除去未反应完的铁和铜。

(4)由于目标物中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中的即有结晶水,同时铁为+2 价,若采用加热烘干可能会失去结晶水和加快+2 价的氧化。

(5)根据氧化还原规律,一个反应中有元素化合升高,必然有降低的,题目已经告诉了Cr2O72—被还原成Cr3+元素化合价是降低的,硫酸亚铁铵溶液中只有Fe2+化合价升高到+3价,先根据得失电子相等写出6Fe2++Cr2O72—=2Cr3++6Fe3+,再根据溶液的性质通过电荷守恒完成方程式缺项配平,左边加H+,在边加H2O;

考点:本题以工艺流程为基础,考元素及化合物、化学实验基本操作、原电池原理和氧化还原方程式配平等相关知识。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2012届浙江省杭州市学军中学高三上学期第一次月考化学试卷 题型:实验题

8分)亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在。硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]是一种重要化学试剂,实验室可用纯铁片来制取硫酸亚铁铵,流程如下:

请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是             ,所用主要仪器和用品有(铁架台、铁圈除外)
                                              
(2)若A物质为CuSO4,其加入的目的是                 ,则固体B的成分为         
(3)加少量硫酸可以调节pH为 1~2,其作用是                                       

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省九江市七校高三第二次联考化学试卷(解析版) 题型:填空题

亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在。硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]是一种重要化学试剂,实验室可用纯铁片来制取硫酸亚铁铵,流程如下:

请回答下列问题:

1)操作的名称是 ???????? ,所用主要仪器和用品有(铁架台、铁圈除外)???????????

2)若A物质为CuSO4,其加入的目的是???????????????? ,则固体B的成分为?????????

3)加少量硫酸可以调节pH12,其作用是???????????????????????????????????????

 

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科目:高中化学 来源:2012年鲁科版高中化学选修6 3.1 物质组分的检验练习卷(解析版) 题型:实验题

硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:

步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。

步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3 mol·L1H2SO4溶液,在60 ℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。

步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题:

(1)在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有________(填仪器编号);

①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶 ⑤研钵 ⑥玻璃棒 ⑦酒精灯

(2)在步骤2中所加的硫酸必须过量,其原因是

________________________________________________________________________;

(3)在步骤3中,“一系列操作”依次为________、________和过滤;

(4)本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3杂质。检验Fe3常用的试剂是________________________________________________________________________,可以观察到的现象是

________________________________________________________________________。

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年江苏省高三元月双周练习化学试卷 题型:实验题

(12分)硫酸亚铁铵(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O是一种重要化学试剂,实验室用除去锌镀层的铁片来制取硫酸亚铁铵,流程如下:

请回答下列问题:

(1)确定锌镀层被除去的标志是                          

计算上述铁片锌镀层的厚度,不需要的数据是             (填编号)。

a.锌的密度ρ(g/cm3)      b.镀锌铁片质量m 1(g)   c.纯铁片质量m 2(g)

d.镀锌铁片面积S(cm2)    e.镀锌铁片厚度h(cm)

(2)上述流程中:操作Ⅰ是取出铁片、                 、称量。

(3)A物质可以为         (填编号)。

a.CuCl2       b.CuO       c.Cu(NO3)2       d.CuSO4  

(4)用无水乙醇洗涤潮湿的硫酸亚铁铵晶体是为了除去晶体表面残留的水分,不用加热烘干的原因是                   

(5)鉴定所得晶体中含有Fe2、NH4、SO42离子的实验方法正确的是      (填编号)。

a.取少量样品于试管,加水溶解,通入适量Cl2,再加KSCN溶液,观察现象

b.取少量样品于试管,加水溶解,加入NaOH溶液,露置于空气中,观察现象

c.取少量样品于试管,加水溶解,加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察试纸颜色的变化

d.取少量样品于试管,加水溶解,加入盐酸后再加入BaCl2溶液,观察现象

 

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年江西省高三下学期第一次模拟考试(理综)化学部分 题型:化学题

根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法。

(1)①废水I若采用CO2处理,离子方程式是                         

②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c(HCO-3)越大,净水效果越好,这是因为    

                                          

③废水III中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):

Hg2++      =====CH3Hg++H+我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0.05 mg/L。若某工厂排放的废水1 L中含Hg2+3×10-17mo1,是否达到了排放标准           (填“是”或“否”)。

④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5:2,则该反应的离子方程式为                                

(2)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度,它是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化刹的量,换算成氧的含量(以mg/L计)。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD),过程如下:

I.取V1mL水样于锥形瓶,加入10.00 mL 0.2500 mol/L K2Cr2O7溶液。

II.加碎瓷片少许,然后慢慢加入硫酸酸化,混合均匀,加热。

III.反应完毕后,冷却,加指示剂,用c mol/L的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定。终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL。

①I中,量取K2Cr2O7,溶液的仪器是               

②III中,发生的反应为:Cr2O72-+6Fe2++14 H+==2Cr3++6Fe3++7H2O

由此可知,该水样的化学需氧量COD=         (用含c、V1、V2的表达式表示)。

 

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