组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 铁及其化合物 > 铁的其他化合物 > 硫酸亚铁铵
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:110 题号:11470485
某课外小组以(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O为原料模拟工业生产,按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O),并进一步制备高纯度还原铁粉。

已知:FeC2O4·2H2O难溶于水,150℃开始失结晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度随温度升高而增大。
(1)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中Fe元素化合价为___
(2)步骤②H2C2O4稍过量目的是___;步骤③常采用热水洗涤,其目的是___
(3)步骤④必须用到的两种仪器是___(填字母序号)
供选仪器:a.烧杯;b.坩埚;c.蒸馏烧瓶;d.高温炉;e.表面皿;f.锥形瓶;
该步骤的化学方程式是___
(4)步骤⑤用H2和CO均可还原Fe2O3,最好选用___,理由是___

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解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3]),为翠绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,230℃时分解。该物质对光敏感,光照下即发生分解。实验室以废铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体,然后探究三草酸合铁酸钾受热分解的产物,并对所得气体产物和固体产物进行验证。
I.实验室以废铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体反应过程如下图所示:

请回答下列问题:
(1)废铁屑需要在5%Na2CO3溶液中加热数分钟,并洗涤干净。用化学用语和必要的文字说明Na2CO3溶液的作用是______
(2)步骤③生成了K3[Fe(C2O4)3],写出该反应的化学方程式______
(3)得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,需要加入乙醇,其目的是______
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是______
II.某化学研究小组探究无水三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]受热分解的产物,并对所得气体产物和固体产物进行验证,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。

(5)实验开始时缓缓通入氮气一段时间后,应先加热反应管______(填“A”或“E”)。
(6)待反应完全后,停止加热,停止加热前不需要先断开A、B的连接处和E、F的连接处,原因是______
(7)足量NaOH溶液的作用是______
(8)能证明分解产物中有CO气体生成的实验现象是______
(9)研究小组为探究反应后所得固体中铁元素的存在形式,取A中充分反应后所得固体于试管中,加入足量蒸馏水,过滤、洗涤、干燥得到4.4g黑色粉末(铁元素不可能以三价形式存在),4.4g该黑色粉末溶于足量稀硝酸中,收集到标准状况下NO气体1.12L,通过计算即可判断出黑色粉末的成分,依据黑色粉末的组成,写出该黑色粉末和足量稀硝酸反应总的离子方程式______
2021-04-04更新 | 588次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】硫酸亚铁铵是一种重要工业原料,其晶体(摩尔质量为)为浅蓝绿色晶体,较硫酸亚铁不易被氧化。
(1)硫酸亚铁铵晶体的制备装置:
   
①制备方法:将浓溶液与饱和溶液混合,经过______________,过滤、洗涤、干燥即得硫酸亚铁铵晶体。
②已知铁屑中含有少量杂质,实验开始时,关闭活塞,打开活塞b、c,溶液的作用为_______。反应一段时间后,调整活塞a、b、c的开关状态依次为_______
(2)产品的分解实验及产物的检验:某实验小组采用下列实验装置验证产品的分解产物。
   
①硫酸亚铁铵晶体在时隔绝空气加热完全分解,将方程式补充完整(系数为1时也要写出)_______

②验证甲中残留物含有可选用的试剂有_______(填字母)。
a.稀硝酸       b.稀硫酸       c.新制氯水       d.硫氰化钾
③装置丙中观察到有白色沉淀生成,发生的离子反应方程式为_______
(3)产品纯度的测定:准确称量硫酸亚铁铵晶体样品,配制成溶液。取所配溶液于锥形瓶中,加稀酸化,实验测定其与溶液恰好完全反应,则产品中的质量分数为_______
2023-07-18更新 | 87次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe,M=204g•mol1]是一种补铁强化剂,广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某化学兴趣小组在实验室利用 FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,有关物质性质如下表所示:
甘氨酸柠檬酸甘氨酸亚铁
易溶于水,微溶于乙醇易溶于水和乙醇易溶于水,难溶于乙醇

有强酸性和还原性不易氧化,久储不变
实验过程如下:
Ⅰ.制备 FeCO3
实验小组将足量的废铁屑和 500mL 1.0mol•L1稀硫酸反应,再与200mL 1.0mol•L1NH4HCO3溶液充分混合,装置如图所示,反应结束后过滤并洗涤沉淀。

(1)装置丙中发生反应的离子方程式为_________
(2)部分实验操作过程如下,请按正确操作顺序填入字母:________
搭建装置并检查装置气密性→在各个装置中加入试剂→___→____→___→观察到装置丁中有大量气泡冒出→___→待装置甲中液体完全流下→___→__→开动装置丙所连接的搅拌器→∙∙∙∙∙∙。
a.关闭开关 3;b.盖上装置甲上口玻璃塞;c.关闭开关 2,打开开关 1;d.关闭开关 1,打开开关 2;e.打开装置甲上口玻璃塞;f.打开开关 3。
Ⅱ.制备(NH2CH2COO)2Fe:
将步骤Ⅰ得到的沉淀全部转移到装置C中,同时加入200mL 1.0mol•L1甘氨酸溶液。先打开仪器 a 的活塞,待整套装置中空气排净后,加热装置C并不断搅拌;然后向装置 C 中滴加柠檬酸溶液。反应物充分反应后,向装置C中加入无水乙醇,立即出现白色沉淀,过滤得到甘氨酸亚铁粗品,再对粗品进行纯化。

(3)装置 D 的作用___________
(4)在甘氨酸亚铁的制备过程中,溶液 pH 与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。

①pH 过低或过高均导致产率下降,其原因是________
②柠檬酸的作用有________
(5)下列关于整个实验过程的说法中正确的是________。
A.步骤Ⅰ中的废铁屑要预先用热的饱和 Na2CO3溶液浸泡,并用倾析法洗涤数次至中性
B.步骤Ⅰ采用较大废铁屑而不是铁粉的主要原因是防止反应过于剧烈,铁粉顺着导管从装置乙被压入装置丙中,使得制得的 FeCO3中混有杂质
C.装置 B 中盛有的试剂是饱和 Na2CO3溶液
D.粗品纯化的方法是:先用冰水洗涤,再用无水乙醇洗涤,置于真空干燥机中干燥。

(6)通过测量得知:等浓度(NH2CH2COO)2Fe 溶液导电能力远小于 FeSO4溶液。请分析甘氨酸亚铁不易氧化,久储不变的原因_______
(7)纯化后最终得到 15.3g 甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。
2024-02-02更新 | 51次组卷
共计 平均难度:一般