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绿矾(FeSO4?7H2O)是中学阶段常用的一种还原剂。

1)久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质,简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象:取少量待测液于试管中,???????????????????????????????

2)绿矾溶液浓度的标定测定溶液中Fe2+物质的量浓度的方法是:

a.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;

b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点;

c.重复操作2次,消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL24.98mL19.98mL

(已知滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

判断此滴定实验达到终点的方法是???????????????

计算上述滤液中Fe2+物质的量浓度????????? (保留四位有效数字)。

3)探究保存绿矾溶液的有效措施

【反应原理】Fe2+在空气中易氧化变质,完成并配平下列离子方程式:

???? Fe2+ +???? O2 + ???? ???????? = ???? Fe(OH)3↓+ ???? Fe3+?

【操作与现象】取4支试管,如图进行实验,请在相应位置上写出试管的现象和的添加试剂。

【分析与结论】设计试管的作用是?????????????? ;为了有效保存FeSO4溶液,你认为最佳方案为???????

 

【答案】

1)向其中滴入2~3滴的KSCN溶液,震荡,溶液变成红色。??????????????? (2分)

2最后一滴KMnO4溶液滴入锥形瓶后,瓶内溶液变成浅红色半分钟内不褪色

2分)

0.04000 mol/L?? 3分,计算结果1分,有效数字1分,单位1分)

3)【反应原理】 1236 H2O48?? 3分,物质1分,配平2分)

【操作与现象】少量(3滴)硫酸(2分);? 溶液颜色很快变成黄色,并出现棕黄色浑浊2分)

【分析与结论】作空白对照实验(1分);

用煤油隔绝空气,并加入少量的铁屑和稀硫酸(2分)

【解析】

试题分析:(1)久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质,实质是其中的亚铁离子容易被氧化为铁离子,所以检验是否变质的方法是检验样品中是否含有铁离子,可选用KSCN试剂,操作是向其中滴入2~3滴的KSCN溶液,震荡,溶液变成红色

2使用紫红色的酸性高锰酸钾溶液滴定亚铁离子,所以到达终点时的现象是,最后一滴KMnO4溶液滴入锥形瓶中溶液颜色变成浅红色,且在半分钟内不褪色。

实验中分了3次进行滴定,但是第2组数据消耗KMnO4溶液体积24.98ml明显高于其它2组,所以该数据应该舍去,所以消耗KMnO4溶液平均体积=(20.02mL+19.98mL)/2=20.00ml,所以根据方程式比例可得亚铁离子的浓度cFe2+=5n(MnO4)/V(Fe2+)=5×0.01000mol/L×20.00ml/25.00ml=0.04000 mol/L。计算中要注意有效数字的保留。

3)【反应原理】此处考察的是氧化还原反应的缺项配平,根据产物Fe(OH)3 中含有H,可以推测原反应物必有水参加,所以缺项处为H2O;再根据氧化还原的特点找出化合价变化的FeO,用得失电子守恒来进行配平,可得到方程式为12Fe2+ +3O2 +6 H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8Fe3+

【操作与现象】由图中所给的四个试管和添加试剂可以看出,这四组实验目的是在比较在不同条件下FeSO4溶液的保存效果。所以领会题目意图,要充分应用上一题的反应方程式12Fe2+ +3O2 +6 H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8Fe3+来解题。试管对硫酸亚铁溶液没有做任何处理,试管自然会发生反应式中的现象,亚铁离子很快被氧化为棕黄色的铁离子,同时还会有Fe(OH)3 沉淀产生。鉴于试管,试管添加了一层煤油以使溶液隔绝氧气,此方法必然会减缓亚铁离子被氧化;试管添加了铁粉,铁粉可以把铁离子还原为亚铁离子,起到防氧化的目的,氧化减慢;考虑到亚铁离子除了被氧化之外,还容易发生水解,所以试管中应该添加几滴稀硫酸溶液。

【分析与结论】所以综上所述,试管设计意图只是用于作空白对照实验,而保存FeSO4溶液最佳方案应该是综合②③④操作,用煤油隔绝空气,并加入少量的铁屑和稀硫酸。

考点:本题考查的是综合探究实验,涉及的主要是铁盐的内容,围绕铁这块知识作答。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?南通模拟)某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4?7H2O.已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%).

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 9.2
回答下列问题:
(1)操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为
漏斗、蒸发皿
漏斗、蒸发皿

(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是
2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O
2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O

(3)“酸浸”时所加入的酸是
H2SO4
H2SO4
(填化学式).酸浸后,经操作a分离出固体①后,溶液中可能含有的金属离子是
Ni2+、Fe2+
Ni2+、Fe2+

(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是
3.2-9.2
3.2-9.2

(5)“调pH为2~3”的目的是
防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解

(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4?7H2O),其原因可能是
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的

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科目:高中化学 来源: 题型:

从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:

某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%).部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 9.2
回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是除去
Al、Al2O3、油脂
Al、Al2O3、油脂

(2)“酸浸”时所加入的酸是
H2SO4
H2SO4
(填化学式).酸浸后,滤液②中可能含有的金属离子是
Ni2+、Fe2+
Ni2+、Fe2+

(3)“调pH为2~3”的目的是
防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解

(4)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4?7H2O),可能是由于生产过程中
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的

(5)NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料--NiOOH.该反应的离子方程式是
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)有很重要的用途.可用如图流程来制备.根据题意完成下列各题:

(1)若用铁和稀硫酸制备绿矾(FeSO4?7H2O)过程中,其中
(填物质名称)往往要过量,理由是
防止Fe2+被氧化
防止Fe2+被氧化

(2)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是
bcae
bcae
.(按前后顺序填)
a.过滤洗涤     b.蒸发浓缩     c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O43]?3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液.
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+.向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性.
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+
(3)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
250ml容量瓶
250ml容量瓶
;主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、
洗涤
洗涤
、定容、摇匀.
(4)步骤2中,加入锌粉的目的是
还原Fe3+为Fe2+
还原Fe3+为Fe2+

(5)步骤3中,发生反应的离子方程式为:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

(6)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量
偏高
偏高
.(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(7)某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O43])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647g/L(已折合成标准状况下)气体.研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.写出该分解反应的化学方程式
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2
2K3[Fe(C2O43]═3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:

实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4?7H2O),过程如下:

(1)将过程②中的产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是
ACD
ACD

A.品红溶液     B.紫色石蕊溶液     C.酸性KMnO4溶液     D.溴水
(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为:
4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S
4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S

(3)过程③中,需加入的物质是
Fe
Fe

(4)过程④中,蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架,还需要的仪器有
蒸发皿、玻璃棒
蒸发皿、玻璃棒

(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的
C
C
(填选项序号);
A.稀硫酸         B.CaCO3       C.NaOH溶液
(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70-80℃,目的是
促进Fe3+的水解
促进Fe3+的水解

(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验.
①用分析天平称取2.700g样品;
②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;
③过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495g.若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO4)]n
则该聚铁样品中铁元素的质量分数为
31.1%
31.1%
.(假设杂质中不含铁元素和硫元素)

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科目:高中化学 来源: 题型:

重铬酸盐是电镀工业的重要原料.工业制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的第一步是将不溶于水的Cr2O3在强碱性(如KOH)条件下,用KClO3氧化,得到易溶于水的铬酸钾(K2CrO4)和KCl,过滤后,将含有铬酸钾的滤液酸化,使其转变为重铬酸钾,反应的离子方程式为2Cr
O
2-
4
+2H+═Cr2
O
2-
7
+H2O.
回答下列问题:(本题注意有效数字位数保留)
(1)写出由Cr2O3制备铬酸钾的化学方程式:
 

(2)工业上制备100kg重铬酸钾需要KClO3
 
kg.
(3)电镀后的废水中含六价铬对人体有毒,要经化学处理后才能排入,方法是用绿矾(FeSO4?7H2O)在酸性条件下把废水中有害离子还原,其化学方程式为:6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4═3Fe2(SO43+K2SO4+Cr2(SO43+7H2O.然后再加入过量的石灰水,使铬离子转变为氢氧化铬沉淀.
某化学小组取某地区含铬废水样品250mL,每次取出20.00mL用5.625×10-3mol/LFeSO4标准溶液滴定,四次滴定分别用去19.98mL、20.00mL和22.08mLFeSO4标准溶液.
①取用废水使用的滴定管是
 

②求该地含铬废水中Ce2
O
2-
7
的物质的量浓度.

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