三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种重要的配合物原料,实验室制备实验流程如下:
已知:[Co(NH3)6]Cl3在水中电离为[Co(NH3)6]3+和Cl-,[Co(NH3)6]Cl3的溶解度如下表:
(1)第①步需在煮沸NH4Cl溶液中加入研细的CoCl2·6H2O晶体,加热煮沸与研细的目的是__
(2)实验室制备三氯化六氨合钴(III)的化学方程式为:____________
(3)实验操作1为_________ [Co(NH3)6]Cl3溶液中加入浓盐酸的目的是_____
(4)现称取0.2675g[Co(NH3)6]Cl3(相对分子质量为267.5),在A中发生如下反应:[Co(NH3)6]Cl3+3NaOHCo(OH)3↓+6NH3↑+3NaCl(装置见右下图),C中装0.5000mol·L-1的盐酸25.00mL,D中装有冰水。加热烧瓶,使NH3完全逸出后,用少量蒸馏水冲洗导管下端外壁上粘附的酸液于C中,加入2-3滴甲基红指示剂,用0.5000mol·L-1的NaOH滴定。
已知:
①当滴定到终点时,共需消耗NaOH溶液___ mL(准确到0.01mL)。
②当用上述原理测定某[Co(NH3)x]Cl3晶体中x值,实验过程中未用少量蒸馏水冲洗导管下端内外壁上粘附的酸液于C中,则x值将______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
已知:[Co(NH3)6]Cl3在水中电离为[Co(NH3)6]3+和Cl-,[Co(NH3)6]Cl3的溶解度如下表:
温度(℃) | 0 | 20 | 47 |
溶解度(g) | 4.26 | 6.96 | 12.74 |
(1)第①步需在煮沸NH4Cl溶液中加入研细的CoCl2·6H2O晶体,加热煮沸与研细的目的是
(2)实验室制备三氯化六氨合钴(III)的化学方程式为:
(3)实验操作1为
(4)现称取0.2675g[Co(NH3)6]Cl3(相对分子质量为267.5),在A中发生如下反应:[Co(NH3)6]Cl3+3NaOHCo(OH)3↓+6NH3↑+3NaCl(装置见右下图),C中装0.5000mol·L-1的盐酸25.00mL,D中装有冰水。加热烧瓶,使NH3完全逸出后,用少量蒸馏水冲洗导管下端外壁上粘附的酸液于C中,加入2-3滴甲基红指示剂,用0.5000mol·L-1的NaOH滴定。
已知:
①当滴定到终点时,共需消耗NaOH溶液
②当用上述原理测定某[Co(NH3)x]Cl3晶体中x值,实验过程中未用少量蒸馏水冲洗导管下端内外壁上粘附的酸液于C中,则x值将
更新时间:2017-12-31 14:33:42
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(0.4)
【推荐1】铁及其化合物在催化、生产实验中具有重要作用
(1)铁钴催化剂中基态Co原子的电子排布式:________ 。
(2)已知:
①催化乙苯脱氢制得苯乙烯反应Ⅰ:
________ (用、、表示)。
②下列关于反应Ⅰ说法正确的是________ 。
A.X射线衍射技术可测得晶体结构
B.可改变乙苯平衡转化率
C.升高温度,正、逆反应速率均加快
D.仅从平衡移动角度分析,生产苯乙烯选择恒容条件优于恒压条件
③某温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入,在催化剂作用下发生反应Ⅰ,测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前4h内平均反应速率________ 。
(3)常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,已知为某邻苯二酚类配体,其电离平衡常数,,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示(分布系数):①当pH=1时,体系中发生主要反应:,此时该反应的K≈________ 。
②当pH=4时,参与配位的________ mol/L。
③pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为________ (填“”、“”、“”),列出相关计算式进行说明:________ 。
(1)铁钴催化剂中基态Co原子的电子排布式:
(2)已知:
①催化乙苯脱氢制得苯乙烯反应Ⅰ:
②下列关于反应Ⅰ说法正确的是
A.X射线衍射技术可测得晶体结构
B.可改变乙苯平衡转化率
C.升高温度,正、逆反应速率均加快
D.仅从平衡移动角度分析,生产苯乙烯选择恒容条件优于恒压条件
③某温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入,在催化剂作用下发生反应Ⅰ,测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
(3)常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,已知为某邻苯二酚类配体,其电离平衡常数,,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示(分布系数):①当pH=1时,体系中发生主要反应:,此时该反应的K≈
②当pH=4时,参与配位的
③pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为
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解答题-结构与性质
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(0.4)
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【推荐2】镍(Ni)是一种重要的金属,在材料科学等领域有广泛应用。
(1)Ni在元素周期表中的位置是_____ ,其价电子层中有_______ 个未成对电子。
(2)镍易形成配合物,如:Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]2+等。
①Ni(CO)4熔点为-19.3℃,沸点43℃,则其熔、沸点较低的原因是_____________ 。
②其分子中σ键与π键数目之比为_____________________ 。
③写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子符号_____________________ 。
④[Ni(NH3)6]2+中配体NH3中N原子的杂化类型为_______________ ,若[Ni(NH3)6]2+为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有________________ 种。
(3)金属Ni与富勒烯(C60)可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示, Ni 原子位于晶胞的棱上与内部,该超导材料的化学式为____ 。
(4)NiO的晶体结构与氯化钠的晶体结构相同。将NiO晶体在氧气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,其组成为Ni0.97O,但晶体仍保持电中性,则晶体中Ni2+与Ni3+离子的数目之比为______ ;若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为d g·cm-3,则该晶胞中最近的O2-之间的距离为_______________ pm。
(1)Ni在元素周期表中的位置是
(2)镍易形成配合物,如:Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]2+等。
①Ni(CO)4熔点为-19.3℃,沸点43℃,则其熔、沸点较低的原因是
②其分子中σ键与π键数目之比为
③写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子符号
④[Ni(NH3)6]2+中配体NH3中N原子的杂化类型为
(3)金属Ni与富勒烯(C60)可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示, Ni 原子位于晶胞的棱上与内部,该超导材料的化学式为
(4)NiO的晶体结构与氯化钠的晶体结构相同。将NiO晶体在氧气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,其组成为Ni0.97O,但晶体仍保持电中性,则晶体中Ni2+与Ni3+离子的数目之比为
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【推荐3】2022年2月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论文,为钙钛矿电池研究开辟新方向。
(1)基态钛原子的px原子轨道上的电子数为____ 个。与钛同周期的第ⅡB族和ⅢA族两种元素中第一电离能较大的是____ (写元素符号)。
(2)Ti的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O)、TiF的配体所含原子中电负性由大到小的顺序是____ (写元素符号);Ti(H2O)中∠H—O—H____ (填“大于”、“小于”或“等于”)单个水分子中∠H—O—H;Ti(NO3)4的球棍结构如图,Ti的配位数是____ ,N原子的杂化方式为____ 。
(3)反型钙钛矿电池无需使用具有光催化活性的TiO2(通过氮掺杂生成TiO2-aNb,反应如图)以及掺杂的有机空穴传输层,光照下的输出稳定性更好,更具发展潜力。
则TiO2-aNb晶体中a=____ 。已知原子1、2的分数坐标为(0,0,)和(1,0,0),则原子3的坐标分别为____ ,设阿伏加德罗常数的值为NA,TiO2的密度为____ g·cm-3(列出计算式)
(1)基态钛原子的px原子轨道上的电子数为
(2)Ti的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O)、TiF的配体所含原子中电负性由大到小的顺序是
(3)反型钙钛矿电池无需使用具有光催化活性的TiO2(通过氮掺杂生成TiO2-aNb,反应如图)以及掺杂的有机空穴传输层,光照下的输出稳定性更好,更具发展潜力。
则TiO2-aNb晶体中a=
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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【推荐1】负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。
常温下,用酸性溶液浸渍载体6小时。浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________ (填化学式)。
(2)焙烧。
将浸渍所得混合物烘干后,在500℃焙烧12小时,制得负载型催化剂。准确称取2.000g负载型催化剂样品,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液与恰好完全反应(反应过程中与反应生成和),消耗溶液12.00mL。计算该负载型催化剂的负载量___________ (写出计算过程)。[负载量]
(3)硫化。
400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为___________ 。
②研究表明,硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:___________ ,最后S再与FeS反应转化为。
(4)煅烧生成的用石灰乳吸收得到浆料,以浆料制备溶液的实验方案为___________ 。已知:;难溶于水;pH=4~6溶液中能大量存在。(实验中可选用的试剂:,,。)
(1)浸渍。
常温下,用酸性溶液浸渍载体6小时。浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有
(2)焙烧。
将浸渍所得混合物烘干后,在500℃焙烧12小时,制得负载型催化剂。准确称取2.000g负载型催化剂样品,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液与恰好完全反应(反应过程中与反应生成和),消耗溶液12.00mL。计算该负载型催化剂的负载量
(3)硫化。
400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为
②研究表明,硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:
(4)煅烧生成的用石灰乳吸收得到浆料,以浆料制备溶液的实验方案为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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【推荐2】是锂离子电池的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是,含少量、、、等)为原料制备的流程如图所示(部分条件和产物省略)。
已知几种金属离子沉淀的如表所示:
请回答下列问题:
(1)提高“酸浸”速率宜采取措施是___________ (答一条即可)。
(2)“除杂1”调节范围为___________ 。固体1的主要成分是___________ (填化学式)。
(3)加入的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(4)写出在高温下“合成”过程中反应的化学方程式:___________ 。
(5)已知:常温下,。为了使残液中必须控制___________ 。
已知几种金属离子沉淀的如表所示:
金属氢氧化物 | ||||
开始沉淀的 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 7.7 |
完全沉淀的 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)提高“酸浸”速率宜采取措施是
(2)“除杂1”调节范围为
(3)加入的作用是
(4)写出在高温下“合成”过程中反应的化学方程式:
(5)已知:常温下,。为了使残液中必须控制
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【推荐3】由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2)制备绿矾(FeSO4・7H2O)的流程如下:
已知:①FeS2难溶于水,能还原Fe3+,硫元素被氧化成SO42-。
②金属离子生成氢氧化物沉淀的pH范围见下表:
(1)滤渣Ⅰ的主要成分可与某种酸反应,其气态产物的电子式为____________ ;滤渣Ⅱ经灼烧后可用于_______ (写出一种用途即可)。
(2)“还原”的目的是__________ ,写出“还原”步骤中涉及反应的离子方程式_________ 。
(3)“除铝”反应过程中控制的pH范围是_______________________ 。
(4)操作Ⅲ包含3个基本的实验操作,依次是_______________ ,“洗涤”时的试剂最好选用下列中的____________ (填代号)
A.热水 B.氯水 C.乙醇 D.饱和食盐水
(5)设计实验检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+:___________________________ 。
已知:①FeS2难溶于水,能还原Fe3+,硫元素被氧化成SO42-。
②金属离子生成氢氧化物沉淀的pH范围见下表:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.5 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 6.3 | 8.3 |
(2)“还原”的目的是
(3)“除铝”反应过程中控制的pH范围是
(4)操作Ⅲ包含3个基本的实验操作,依次是
A.热水 B.氯水 C.乙醇 D.饱和食盐水
(5)设计实验检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+:
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
(1)制取少量S2Cl2
实验室利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。
①仪器m的名称为_____ ,装置F中试剂的作用是_____ 。
②装置连接顺序:A→_____ →D。
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是_____ 。
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和_____ 。
(2)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式_____ 。
(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如图实验方案:
①W溶液可以是_____ (填标号)。
a.H2O2溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为_____ (用含V、m的式子表示)。
物理性质 | 毒性 | 色态 | 挥发性 | 熔点 | 沸点 |
剧毒 | 金黄色液体 | 易挥发 | -76℃ | 138℃ | |
化学性质 | ①300℃以上完全分解; ②S2Cl2+Cl22SCl2; ③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险; ④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气; |
实验室利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。
①仪器m的名称为
②装置连接顺序:A→
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和
(2)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式
(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如图实验方案:
①W溶液可以是
a.H2O2溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐2】为测定某补血剂样品(主要成分是硫酸亚铁晶体)中铁元素的含量,某学兴趣小组设计了如下实验方案:
方案一:将转化为,测定质量变化.
(1)写出步骤②中发生的反应的离子方程式__________________________
(2)步骤④中一系列操作依次是:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量,写出发生反应的化学方程式_______________________________ .
(3)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为____________ g(用含a的代数式表示)。
方案二:用酸性溶液滴定测定铁元素的含量
实验前,首先要准确配制的酸性溶液250mL
(4)计算所需固体的质量为____________ g.
(5)配制溶液时,必须用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、________________
(6)配制过程中,下列操作导致溶液浓度偏小的是(填序号)_______
A.加水定容时俯视刻度线
B.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
C.溶液从烧杯转移到容量瓶后没有洗涤烧杯
(7)若某同学取5片补血剂样品配成100mL溶液,取20.00mL,用上述操作配置的溶液滴定,耗去,反应的离子方程式为______________________ ,每片补血剂含铁元素的质量____________ g(用代数式表示).
方案一:将转化为,测定质量变化.
(1)写出步骤②中发生的反应的离子方程式
(2)步骤④中一系列操作依次是:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量,写出发生反应的化学方程式
(3)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为
方案二:用酸性溶液滴定测定铁元素的含量
实验前,首先要准确配制的酸性溶液250mL
(4)计算所需固体的质量为
(5)配制溶液时,必须用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、
(6)配制过程中,下列操作导致溶液浓度偏小的是(填序号)
A.加水定容时俯视刻度线
B.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
C.溶液从烧杯转移到容量瓶后没有洗涤烧杯
(7)若某同学取5片补血剂样品配成100mL溶液,取20.00mL,用上述操作配置的溶液滴定,耗去,反应的离子方程式为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐3】亚硫酸钠()常作抗氧化剂、稳定剂和漂白剂。某小组拟对亚硫酸钠展开探究,回答下列问题:
实验(一)探究水解的影响因素。
I.配制250 mL 0.1 mol⋅L 溶液。
(1)称取固体的质量为______ g。
(2)配制该溶液不需要选择下列仪器中的______ (填标号)。
(3)实验①④_______ (填“能”或“不能”)得出单一变量对实验结果的影响规律。
(4)实验①和②的目的是___________ 。
(5)某同学预测,实验测得,,理论预测与实际矛盾的原因可能是_______ (答1条);将实验③的溶液降温至25℃(标记为⑤),测得溶液pH为(9.25),小于(9.66),请你猜想可能的原因:_______ ,设计实验证明你的猜想:________ ,猜想成立。
实验(二)测定样品纯度。
称取w g 样品溶于水配制成100 mL溶液,准确量取25.00 mL制得的溶液于锥形瓶中,滴加2滴淀粉溶液,用标准c mol⋅L 溶液滴定至终点,消耗滴定液的体积为V mL。
(6)该样品纯度为______ %,若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,则测得的结果______ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
实验(一)探究水解的影响因素。
I.配制250 mL 0.1 mol⋅L 溶液。
(1)称取固体的质量为
(2)配制该溶液不需要选择下列仪器中的
A. B. C.
Ⅱ.实验方案如下:序号 | 0.1 mol⋅L 溶液 /mL | 水/mL | 水浴温度/℃ | 测得pH |
① | 10.0 | 0 | 25 | |
② | 5.0 | 5 | 25 | |
③ | 10.0 | 0 | 40 | |
④ | 8.0 | 2 | 35 |
(3)实验①④
(4)实验①和②的目的是
(5)某同学预测,实验测得,,理论预测与实际矛盾的原因可能是
实验(二)测定样品纯度。
称取w g 样品溶于水配制成100 mL溶液,准确量取25.00 mL制得的溶液于锥形瓶中,滴加2滴淀粉溶液,用标准c mol⋅L 溶液滴定至终点,消耗滴定液的体积为V mL。
(6)该样品纯度为
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(0.4)
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【推荐1】葡萄糖酸锌[,相对分子质量455]是一种有机补锌剂,易溶于热水,不溶于乙醇,温度高于100℃即开始分解。实验室制葡萄糖酸锌的装置如图所示(夹持、控温装置略)。
(1)图中仪器a的名称是_________ ,X处所用仪器为_________ 。
(2)该反应需控制温度在90℃左右,其原因为_________ ,采用的加热方式是_________ 。
(3)三颈烧瓶中反应的化学方程式为_________ 。
(4)反应完毕后,再经过一系列实验操作得到葡萄糖酸锌粗品。粗品含少量难溶于水的杂质,纯化粗品的合理操作顺序是_________ (填序号)。
A.待晶体充分析出后,减压过滤
B.在50℃下用恒温干燥箱烘干
C.趁热减压过滤,除去难溶物
D.将滤液冷却至室温,加入10mL95%乙醇溶液并搅拌促进晶体析出
E.取烧杯加入10mL蒸馏水,加热至微沸,加入粗品,得到葡萄糖酸锌饱和溶液
(5)测定产品纯度:取mg提纯后的产品溶于水配制成100.00mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,向其中滴入少量EBT作为指示剂(与生成),再加入过量的EDTA无色溶液(与生成),同时发生反应:,再用标准溶液滴定至终点。三次滴定平均消耗标准溶液。
①滴定终点的现象为_________ 。
②该产品的纯度为_________ (用含m、、、、的代数式表示,写出计算过程)。
(1)图中仪器a的名称是
(2)该反应需控制温度在90℃左右,其原因为
(3)三颈烧瓶中反应的化学方程式为
(4)反应完毕后,再经过一系列实验操作得到葡萄糖酸锌粗品。粗品含少量难溶于水的杂质,纯化粗品的合理操作顺序是
A.待晶体充分析出后,减压过滤
B.在50℃下用恒温干燥箱烘干
C.趁热减压过滤,除去难溶物
D.将滤液冷却至室温,加入10mL95%乙醇溶液并搅拌促进晶体析出
E.取烧杯加入10mL蒸馏水,加热至微沸,加入粗品,得到葡萄糖酸锌饱和溶液
(5)测定产品纯度:取mg提纯后的产品溶于水配制成100.00mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,向其中滴入少量EBT作为指示剂(与生成),再加入过量的EDTA无色溶液(与生成),同时发生反应:,再用标准溶液滴定至终点。三次滴定平均消耗标准溶液。
①滴定终点的现象为
②该产品的纯度为
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(0.4)
【推荐2】三草酸合铁(III)酸钾晶体可用于摄影和蓝色印刷,实验室模拟制备该晶体的流程图如下:主要实验装置如图所示(夹持装置省略),具体操作过程如下:I.溶解:称取2.5g自制硫酸亚铁铵晶体,加入3滴的,再加入10mL水,加热使其溶解。
II.沉淀:向上述溶液中加入12.5mL,搅拌并沸水浴加热,形成黄色沉淀,用倾泻法洗涤该沉淀3次,每次使用25mL去除可溶性杂质。
III.氧化:在上述沉淀中加入5mL饱和溶液,水浴加热至40℃,滴加6%溶液5mL,不断搅拌溶液并维持温度在40℃左右,使Fe(II)充分氧化为Fe(III)。滴加完后,加热溶液至沸腾以除去过量的。
IV.生产配合物:保持上述沉淀近沸腾状态(加热过程要充分搅拌),加入4mL使沉淀溶解,此时溶液呈翠绿色,并使溶液控制在20mL左右(否则需用酒精灯小火浓缩),冷却至室温,加入10mL95%乙醇和几粒硝酸钾,用表面皿盖在烧杯上,放置在暗处1~2小时,即有晶体析出,减压过滤并用少量95%乙醇洗涤,即得三草酸合铁(III)酸钾晶体。称重,计算产率,并将晶体置于干燥器内避光保存。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器B的名称为___________ ;仪器A的进水口是___________ (填字母)。
(2)硫酸亚铁铵溶解时应该加入少量的目的是___________ 。
(3)“用倾泻法洗涤”的装置如图所示,该方法的优点是___________ 。(4)“氧化”过程可得到三草酸合铁(III)酸钾晶体,同时有氢氧化铁生成,对应的化学方程式为___________ 。
(5)测定三草酸合铁(III)酸钾晶体中铁元素的含量。
①称量样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用溶液滴定至终点,滴定终点的现象是___________ ;向上述溶液中加入适量还原剂恰好反应完后,加稀酸化,用溶液滴定至终点,若消耗溶液V mL,该晶体中铁元素的质量分数为___________ 。
②下列关于晶体中铁元素含量的分析正确的是___________ (填字母)。
A.若溶液实际浓度偏高,则测得样品中铁元素的含量偏高
B.若晶体样品中含少量,则测得样品中铁元素的含量偏低
C.若滴定开始时滴定管尖嘴内有气泡,滴定后无气泡,则测得样品中铁元素的含量偏低
D.若滴定开始时平视读数,结束时俯视读数,则测得样品中铁元素的含量偏高
II.沉淀:向上述溶液中加入12.5mL,搅拌并沸水浴加热,形成黄色沉淀,用倾泻法洗涤该沉淀3次,每次使用25mL去除可溶性杂质。
III.氧化:在上述沉淀中加入5mL饱和溶液,水浴加热至40℃,滴加6%溶液5mL,不断搅拌溶液并维持温度在40℃左右,使Fe(II)充分氧化为Fe(III)。滴加完后,加热溶液至沸腾以除去过量的。
IV.生产配合物:保持上述沉淀近沸腾状态(加热过程要充分搅拌),加入4mL使沉淀溶解,此时溶液呈翠绿色,并使溶液控制在20mL左右(否则需用酒精灯小火浓缩),冷却至室温,加入10mL95%乙醇和几粒硝酸钾,用表面皿盖在烧杯上,放置在暗处1~2小时,即有晶体析出,减压过滤并用少量95%乙醇洗涤,即得三草酸合铁(III)酸钾晶体。称重,计算产率,并将晶体置于干燥器内避光保存。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器B的名称为
(2)硫酸亚铁铵溶解时应该加入少量的目的是
(3)“用倾泻法洗涤”的装置如图所示,该方法的优点是
(5)测定三草酸合铁(III)酸钾晶体中铁元素的含量。
①称量样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用溶液滴定至终点,滴定终点的现象是
②下列关于晶体中铁元素含量的分析正确的是
A.若溶液实际浓度偏高,则测得样品中铁元素的含量偏高
B.若晶体样品中含少量,则测得样品中铁元素的含量偏低
C.若滴定开始时滴定管尖嘴内有气泡,滴定后无气泡,则测得样品中铁元素的含量偏低
D.若滴定开始时平视读数,结束时俯视读数,则测得样品中铁元素的含量偏高
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O]是一种重要的还原剂,在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组利用铁屑、稀硫酸和硫酸铵为原料设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。
已知:铁屑中含有硫、磷等杂质,与硫酸反应生成具有刺激性气味的H2S、PH3。
回答下列问题:
Ⅰ.制取莫尔盐
(1)如上图所示连接装置,检查装置气密性。将0.1mol(NH4)2SO4晶体置于玻璃仪器___________ (填仪器名称)中,将6.0g洁净铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞,关闭活塞K3,打开活塞K1和K2,加入55.0mL2mol/L稀硫酸后关闭K1.该步骤的目的是___________ 并制备FeSO4。
②待大部分铁屑溶解后,打开活塞K3、关闭活塞K2,此时可以看到的现象为___________ 。
③关闭活塞K2、K3,采用100℃水浴蒸发B中水分,液面产生晶膜时,停止加热,冷却结晶,过滤,用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量,保持溶液的pH在1~2之间,其目的为___________ 。
④装置C的作用为___________ ,装置C存在的缺陷是___________ 。
Ⅱ.测定莫尔盐样品的纯度
取mg该样品配制成1L溶液,分别设计如下两个实验方案,请回答:
方案一:取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液用0.1000mol•L﹣1酸性K2Cr2O7溶液进行滴定。重复三次。
(3)写出此反应的离子方程式___________ 。滴定时必须选用的仪器是___________ (填编号)。
方案二:取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行如下实验。(相对质量(NH4)2Fe(SO4)2▪6H2O:392,BaSO4:233)
待测液→加入足量的BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量→wg固体。
(4)莫尔盐晶体纯度为___________ 。(用含m、w的式子表示,不需化简)。若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为___________ 。
已知:铁屑中含有硫、磷等杂质,与硫酸反应生成具有刺激性气味的H2S、PH3。
回答下列问题:
Ⅰ.制取莫尔盐
(1)如上图所示连接装置,检查装置气密性。将0.1mol(NH4)2SO4晶体置于玻璃仪器
(2)①打开分液漏斗瓶塞,关闭活塞K3,打开活塞K1和K2,加入55.0mL2mol/L稀硫酸后关闭K1.该步骤的目的是
②待大部分铁屑溶解后,打开活塞K3、关闭活塞K2,此时可以看到的现象为
③关闭活塞K2、K3,采用100℃水浴蒸发B中水分,液面产生晶膜时,停止加热,冷却结晶,过滤,用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量,保持溶液的pH在1~2之间,其目的为
④装置C的作用为
Ⅱ.测定莫尔盐样品的纯度
取mg该样品配制成1L溶液,分别设计如下两个实验方案,请回答:
方案一:取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液用0.1000mol•L﹣1酸性K2Cr2O7溶液进行滴定。重复三次。
(3)写出此反应的离子方程式
方案二:取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行如下实验。(相对质量(NH4)2Fe(SO4)2▪6H2O:392,BaSO4:233)
待测液→加入足量的BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量→wg固体。
(4)莫尔盐晶体纯度为
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