11.聚合硫酸鐵([Fe2(OH)n(SO4(3-0.5n)]m,n≥2,m≤10)簡稱聚鐵,是一種高效的絮凝劑.某中學學習小組欲測定硫酸亞鐵樣品溶液中鐵元素總量,并用硫酸亞鐵制備聚合硫酸鐵,設計的實驗過程如下:

請回答下列問題:
(1)實驗需要大約100mL的1:9硫酸(濃硫酸與溶劑水的體積比),配制該硫酸時需要的玻璃儀器是:玻璃棒、燒杯、量筒,配制過程是用量筒量取90mL水置于燒杯中,再量取10mL濃硫酸沿玻璃棒緩緩加入到燒杯中,邊加邊攪拌.
(2)限用以下試劑:蒸餾水、稀硫酸、KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、新制氯水
某同學通過實驗判斷硫酸亞鐵晶體已部分變質(zhì),他設計的實驗是:將硫酸亞鐵晶體溶于稀硫酸中,加少量水稀釋,取兩份溶液,一份溶液中加入KSCN溶液,溶液變成紅色證明已變質(zhì),另一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀證明部分變質(zhì)(請將操作、現(xiàn)象、結(jié)論補充完整).
(3)上述過程制得某種聚鐵[Fe2(OH)4SO4]4的化學方程式是24FeSO4+4NaClO3+36H2O=3[Fe2(OH)4SO4]4+4NaCl+12H2SO4
(4)測定硫酸亞鐵樣品溶液中鐵元素總量的實驗如下:準確量取5.00mL溶液放入帶塞的錐形瓶中,加入足量H2O2,加熱煮沸一定時間,加入過量KI,充分反應后,再用0.5000mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液20.00mL.
提示:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;  I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(無色)
滴定時選用的指示劑是淀粉溶液,硫酸亞鐵樣品溶液中鐵元素總量是112g/L.實驗過程中,若省略步驟“加熱煮沸一定時間”,對滴定結(jié)果有何影響,請說明判斷的理由偏高,殘留的H2O2將KI氧化成I2,使Na2S2O3標準溶液用量偏大,導致測定的鐵元素總量偏高.

分析 (1)100mL的1:9硫酸需要濃硫酸10mL、水90mL,量取90mL水置于燒杯中,再量取10mL濃硫酸沿玻璃棒緩緩加入到燒杯中,邊加邊攪拌;
(2)硫酸亞鐵晶體已部分變質(zhì),被氧化生成硫酸鐵,為硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物,用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗亞鐵離子,用KSCN溶液檢驗鐵離子;
(3)由流程圖可知,硫酸亞鐵、NaClO3在酸性條件得到[Fe2(OH)4SO4]4,氯元素被還原生成NaCl,根據(jù)守恒可知,還生成H2SO4
(4)碘單質(zhì)遇到淀粉顯示藍色,可選淀粉為指示劑,當?shù)鈫钨|(zhì)完全反應后溶液由藍色變?yōu)闊o色;
②根據(jù)反應:2Fe3++2I-═2Fe2++I2、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,可得關系式Fe3+~S2O32-,然后根據(jù)關系式計算出鐵離子的物質(zhì)的量,再計算鐵元素的總含量;
加熱煮沸目的是除去過量H2O2,否則雙氧水可以將I-氧化為I2,導致消耗S2O32-的偏多.

解答 解:(1)100mL的1:9硫酸需要濃硫酸10mL、水90mL,用量筒量取90mL水置于燒杯中,再量取10mL濃硫酸沿玻璃棒緩緩加入到燒杯中,邊加邊攪拌,
故答案為:燒杯、量筒;用量筒量取90mL水置于燒杯中,再量取10mL濃硫酸沿玻璃棒緩緩加入到燒杯中,邊加邊攪拌;
(2)硫酸亞鐵晶體已部分變質(zhì),被氧化生成硫酸鐵,為硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物,檢驗部分變質(zhì)的方案為:將硫酸亞鐵晶體溶于稀硫酸中,加少量水稀釋,取兩份溶液,一份溶液中加入KSCN溶液,溶液變成紅色證明已變質(zhì),另一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀證明部分變質(zhì),
故答案為:取兩份溶液,一份溶液中加入KSCN溶液,溶液變成紅色證明已變質(zhì),另一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀證明部分變質(zhì);
(3)由流程圖可知,硫酸亞鐵、NaClO3在酸性條件得到[Fe2(OH)4SO4]4,氯元素被還原生成NaCl,根據(jù)守恒可知,還生成H2SO4,反應方程式為:24FeSO4+4NaClO3+36H2O=3[Fe2(OH)4SO4]4+4NaCl+12H2SO4
故答案為:24FeSO4+4NaClO3+36H2O=3[Fe2(OH)4SO4]4+4NaCl+12H2SO4;
(4)碘單質(zhì)遇到淀粉顯示藍色,可選淀粉為指示劑;當加入最后一滴硫代硫酸鈉溶液時,藍色消失且半分鐘不變色說明反應到達終點,
由關系式Fe3+~S2O32-,則n(Fe3+)=n(S2O32-)=0.5000mol/L×0.02L=0.01mol,鐵元素總含量為:$\frac{56g/mol×0.01mol}{0.005L}$=112g/L;
殘留的H2O2將KI氧化成I2,使Na2S2O3標準溶液用量偏大,導致測定的鐵元素總量偏高,
故答案為:淀粉溶液;112;偏高,殘留的H2O2將KI氧化成I2,使Na2S2O3標準溶液用量偏大,導致測定的鐵元素總量偏高.

點評 本題以物質(zhì)準備工藝流程為載體,考查溶液配制、實驗方案設計、陌生方程式的書寫、物質(zhì)含量測定等,題知識點較多、綜合性較強,充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.下列說法正確的是( 。
A.淀粉溶液與少量硫酸共熱后,加NaOH溶液至堿性,再加碘水無明顯現(xiàn)象,說明淀粉已水解完全
B.稱取一定量已潮解的NaOH,配成一定體積溶液,取該溶液滴定未知濃度鹽酸,則鹽酸測定濃度偏高
C.電器設備所引起的火災,可用二氧化碳或四氯化碳滅火器滅火,也可用泡沫滅火器滅火
D.往硫酸鋁溶液中加入過量氨水,溶液先渾濁后澄清,說明氫氧化鋁具有兩性

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.1,4-丁二醇(G)可以通過如圖三種不同的合成路線制備.又已知B的所有原子均處于同一平面上.
請結(jié)合下列所給信息,回答有關問題.
Ⅰ.2R-Cl+2Na$\stackrel{一定條件}{→}$R-R+2NaCl
Ⅱ.R1-C≡C-H+R2-CHO→(R1、R2代表烴基或氫原子)

Ⅲ.R-C≡C-(CH2)n-CH═CH2+H2$→_{BaSO_{4}}^{Pb}$R-CH═CH-(CH2)n-CH═CH2(n≥0)
(1)寫出結(jié)構(gòu)簡式:ECH2=CHCl,F(xiàn)HOCH2C≡CCH2OH.
(2)寫出反應①②③的化學方程式:
①HC≡CH+2HCHO→HOCH2C≡CCH2OH.
②2CH2=CHCl+2Na→CH2=CHCH=CH2+2NaCl.
③BrCH2CH2CH2CH2Br+2NaOH→HOCH2CH2CH2CH2OH+2NaBr.
(3)請設計出B→C…→G的反應流程(有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示,注明反應條件).
提示:①合成過程中無機試劑任選.
②反應流程圖表示方法示例如下:
B$→_{反應條件}^{反應物}$C$→_{反應條件}^{反應物}$…$→_{反應條件}^{反應物}$G.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.下列反應過程中能引入鹵素原子的是(  )
①消去反應②取代反應③加成反應④水解反應.
A.①②B.①②③C.②③D.①②③④

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

6.某課外興趣小組測定某未知濃度的NaOH溶液時,他們的測定過程大體如下:
①將堿式滴定管用蒸餾水洗凈后,用待測溶液潤洗后,再注入待測溶液,調(diào)節(jié)滴定管的尖嘴部分充滿溶液,并使液面處于“0“刻度以下的位置,記下讀數(shù);將錐形瓶用蒸餾水洗凈后,用待測溶液潤洗錐形瓶2~3次;從堿式滴定管中放入25.00ml待測溶液到錐形瓶中.
②將酸式滴定管用蒸餾水洗凈后,向其中注入0.1000mol/L標準鹽酸,調(diào)節(jié)滴定管的尖嘴部分充滿溶液,并使液面處于“0“刻度以下的位置,記下讀數(shù).
③向錐形瓶中滴入酚酞作指示劑,進行滴定.滴定至指示劑剛好變色,且并不馬上褪色為止,測得所耗鹽酸的體積為V1mL.
④重復以上過程,但在滴定過程中向錐形瓶加入5mL的蒸餾水,測得所耗鹽酸的體積為V2ml.
⑤由于某種原因,該興趣小組做完第①步后,第二天(部分NaOH溶液與空氣中CO2反應)再從第②步開始繼續(xù)進行滴定,測得所耗鹽酸的體積為V3ml.
試回答下列問題:
(1)錐形瓶中的溶液從紅色變?yōu)闊o色時,即可終止滴定.
(2)該小組在①步驟中的錯誤是用待測液潤洗了錐形瓶 他們的測定結(jié)果是偏高(偏高、偏低或無影響)
(3)在②步驟中的錯誤是沒有用鹽酸潤洗酸式滴定管,他們的測定結(jié)果是偏高(偏高、偏低或無影響)
(4)如圖,是第一次滴定時的滴定管中的液面,其讀數(shù)為22.60
(5)下列說法中正確的是c
a、滴定管下端帶有玻璃活塞的是堿式滴定管
b、滴定操作時,用左手搖動錐形瓶,右手控制滴定管
c、滴定管在滴定前都應先排除尖嘴部分的空氣泡
d、滴定時兩眼應注視滴定管中液面的變化,以免滴定過量.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.一種以黃鐵礦(主要含F(xiàn)eS2)為原料制備磁性納米四氧化三鐵的工藝流程如下,其中煅燒后的燒渣含有(Fe2O3、SiO2、FeO),回答下列問題;

(1)煅燒時的主要方程式為4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,F(xiàn)eS2發(fā)生了氧化反應(填“氧化”或“還原”);當有1molSO2生成時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5.5mol.
(2)尾氣中的SO2對環(huán)境有污染,一種電化學治污的裝置如圖1,通SO2一側(cè)的電極反應式為SO2-2e+2H2O=SO42-+4H+
(3)酸溶時需保持鹽酸過量,其目的是抑制Fe2+和Fe3+水解以及提高浸出率.
(4)若不能產(chǎn)生新的雜質(zhì),在調(diào)節(jié)比例前檢測發(fā)現(xiàn)n(Fe2+)/n(Fe3+)偏高,則加入的A是Cl2(填化學式),若比例偏低,加入的A是Fe(填化學式).
(5)寫出沉淀發(fā)生的離子反應方程:Fe2++2Fe3++8NH3•H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O.
(6)沉淀步驟中維持n(Fe2+)/n(Fe3+)比例和控制一定的條件對得到高純度的納米磁性Fe3O4非常關鍵,根據(jù)Fe2+、Fe3+的性質(zhì)和下邊提供的數(shù)據(jù),在實際生產(chǎn)中需要采取的措施是持續(xù)往體系通入氮氣,控制溫度在60℃和溶液的PH為9.
 溫度/℃ 產(chǎn)品顏色
 35 灰色
 40 灰黑
 60 黑色
 65 紅黑
 80 黑褐

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.活性氧化鋅常用作橡膠制品的硫化活性劑.工業(yè)上用粗氧化鋅(含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等)生產(chǎn)活性氧化鋅,生產(chǎn)工藝流程如圖:

 Fe(OH)2Fe( OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Mn(OH)2
開始沉淀的pH7.52.25.26.48.6
沉淀完全的pH9.0 3.26.78.010.1
根據(jù)上表提供的信息,回答下列問題:
(1)“廢渣1”的主要成分是Fe( OH)3
(2)完成“反應器2”中反應之一的離子方程式:□MnO-4+□Mn2++□2H2O=□MnO2↓+□H+
(3)蘸取“反應器2”中的溶液點在淀粉碘化鉀試紙上,如果觀察到試紙變藍,說明KMnO4過量.
(4)“廢渣2”分離出的MnO2可用于制取MnO,已知:
2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)△H=-174.6kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H=+283.0kJ•mol-1
試寫出MnO2(s)與CO(g)反應制取MnO(s)的熱化學方程式:MnO2(s)+CO(g)=MnO(s)+CO2(g)△H=-228.8kJ/mol.
(5)“反應器3”中加入鋅粉的作用是調(diào)節(jié)溶液pH,除去溶液中Cu2+
(6)“反應器4”得到的廢液中,含有的主要離子除了Na+外,還有K+、SO42-
(7)從“反應器4”中經(jīng)過濾等操作得到堿式碳酸鋅.取堿式碳酸鋅3.41g,在400~450℃下加熱至恒重,得到ZnO 2.43g和標準狀況下CO2 0.224L,堿式碳酸鋅的化學式ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.NA為阿伏加德羅常數(shù)的値,下列說法中正確的是( 。
A.3.2gO2、O3組成的混合物中含有的質(zhì)子數(shù)為1.6NA
B.當反應6HCl+KClO3═Cl2↑+KC1+3H2O有71gC l2生成時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA
C.1molC2H4分子中含共用電子對的數(shù)自為5NA
D.0.1mol乙醇與足量乙酸充分反應后,生成的水分子數(shù)目為0.1NA

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.①有機物A→F的轉(zhuǎn)化關系如下:

已知:

②有機物C的核磁共振氫譜顯示其分子中含有4種不同化學環(huán)境的氫原子,且其峰面積之比為6:1:2:1;
③F是酯類化合物,分子中苯環(huán)上的一溴取代物只有兩種.
請回答下列問題:
(1)A的分子式是C3H6,B中的官能團名稱是醛基.
(2)D的結(jié)構(gòu)簡式為,名稱為鄰二甲苯.
(3)C+E→F的化學方程式是
(4)和C互為同分異構(gòu)體,且含相同官能團的有機物有3種.
(5)X與E互為同分異構(gòu)體,屬于酯類化合物,分子中只含一種官能團,苯環(huán)上一硝基取代物只有一種,則X的結(jié)構(gòu)簡式為; 1molX與NaOH溶液共熱反應,最多消耗4molNaOH.

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