高中化學(xué)《硫酸亞鐵銨的制備》同步檢測(cè)(二)

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1、 化學(xué)： 7.1 《硫酸亞鐵銨的制備》同步檢測(cè)（ 2）（蘇教版選修 6） 1． (2011 年宿遷高二檢測(cè) ) 用硫酸和鐵屑制備硫酸亞鐵，反應(yīng)結(jié)束后，需將反應(yīng)液進(jìn)行過(guò)濾， 但過(guò)濾時(shí)常出現(xiàn)漏斗頸下端管口堵塞的現(xiàn)象，可采取的措施是 ( ) A．將普通漏斗改為分液漏斗 B．將漏斗預(yù)熱，進(jìn)行熱過(guò)濾 C．增加濾紙層數(shù) D．向溶液中加一些稀硫酸 解析：選 B。反應(yīng)后的溶液是幾乎飽和的硫酸亞鐵溶液，進(jìn)行過(guò)濾時(shí)常出現(xiàn)漏斗頸下端管口堵 塞的現(xiàn)象，是由于濾液在漏斗頸下端遇冷析出晶體造成的，可采取的措施是將漏斗預(yù)熱，進(jìn) 行熱過(guò)濾。 2．工

2、業(yè)上用硫酸和廢鐵屑制備硫酸亞鐵時(shí)，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，常采取的措施是 ( ) A．硫酸過(guò)量 B．鐵屑過(guò)量 C．硫酸和鐵的物質(zhì)的量之比為 1∶1 D．需要用濃硫酸 解析：選 B。鐵屑過(guò)量可以 還原氧化生成的 3＋ 3＋ 2＋ ，保證 Fe 2＋ 穩(wěn)定、純凈地 Fe ，F(xiàn)e＋ 2Fe ===3Fe 存在，減少產(chǎn)物中的 Fe3＋雜質(zhì)。 3．用傾析法進(jìn)行分離適用于

3、( ) A．沉淀的結(jié)晶顆粒較小 B．沉淀的結(jié)晶顆粒較大 C．沉淀不容 易沉降 D．沉淀的質(zhì)量較小 解析：選 B。當(dāng)沉淀的結(jié)晶顆粒較大，靜置后容易沉降至容器底部時(shí)，常用傾析法 ( 也稱傾注 法 ) 進(jìn)行分離或洗滌。 4．(2011 年徐州高二檢測(cè) ) 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物質(zhì)制備， 下列從原料及試劑分別制取相應(yīng)的最終產(chǎn) 物的設(shè)計(jì)中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的是 ( ) 在空氣中點(diǎn)燃 CuO 2 NaOH溶液 23

4、 A． C ――――――→ CO――→CO――――――→ Na CO △ AgNO3 3 2 NaOH溶液 2 B． Cu――――→Cu(NO) 溶液― ―――→ Cu(OH) 點(diǎn)燃 H2SO4溶液 C． Fe―――→Fe2O3――――――→Fe2(SO4) 3 溶液 H2O Na2CO溶液 3 D． CaO――――→ Ca(OH)2 溶液―――――――→NaOH溶液 解析：選 D。 A 在操作上不可行，經(jīng)濟(jì)上也不合理； B 在經(jīng)濟(jì)

5、上不合理； C中 Fe 在氧氣中燃燒 的產(chǎn)物是 Fe3O4，而不是 Fe2O3，理論上不正確。 5．硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為 (NH4) 2SO4FeSO46H2O，商品名為摩爾鹽。可由硫酸亞鐵與硫酸銨 反應(yīng)生成硫酸亞鐵銨，一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化，而形成摩爾鹽后就比較穩(wěn)定了。 用心 愛(ài)心 專心 - 1 - 三種鹽的溶解度 ( 單位為 g/100 g 水 ) 如下表： 溫度 / ℃ 10 20 30 40 50 70 (NH4) 2SO4 73.0 75.4 78.0 81.0

6、 84.5 91.9 FeSO47H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 － － (NH4) 2SO4FeSO46H2 18.1 21.2 24.5 27.9 － － O Ⅰ. 實(shí)驗(yàn)室制取少量摩爾鹽的流程如下： 試回答下列問(wèn)題： (1) 步驟 3 中進(jìn)行“趁熱快速過(guò)濾”，可采取的措施是 ______________________________________________________________

7、__________ _______________________________________________________________( 寫出 1 種 ) ， 趁熱過(guò)濾的目的是 [ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ； (2) 步驟 4 中加熱濃縮至 ___________________

8、_____________________________________________________ 時(shí)為止； (3) 步驟 4 中析出的晶體不含 (NH ) SO、 FeSO的原因是 4 2 4 4 ________________________________________________________________________ ， 理論上制得的摩爾鹽的質(zhì)量為 ________。 Ⅱ. 稱取兩份質(zhì)量均為 1.96 g 的該硫酸亞鐵銨，制成溶液。用未知濃度的 KMnO4酸性溶液進(jìn)行 滴

9、定。 (1) 滴定時(shí)，將 KMnO酸性溶液裝在 ________( 填“酸式”或“堿式” ) 滴定管。已知 － MnO被還 4 4 2 ＋ ，試寫出該滴定過(guò)程中的離子方程式： 原為 Mn _________________________________ _______________________________________ ； (2) 判斷該反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 ____________________________________

10、___ _________________________________ ________________________________________________________________________ ； (3) 假設(shè)到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，用去 V mL KMnO4 酸性溶液，則該 KMnO4 酸性溶液的濃度為 用心 愛(ài)心 專心 - 2 - ________molL－ 1。 解析：以物質(zhì)的制備為背景材料的實(shí)驗(yàn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笫呛軓椥缘?，可以?wèn)最簡(jiǎn)單的實(shí) 驗(yàn)儀器使用、基本操作，也可以提高到實(shí)驗(yàn)步驟的分析能力，還可

11、以靈活考查實(shí)驗(yàn)方法的靈 活運(yùn)用能力，甚至可以滲透實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。由于試題情景的絕對(duì)真實(shí)性，所涉及的反應(yīng)原理、 實(shí)驗(yàn)操作方法一般都是常用的、實(shí)用的，儀器也是比較常見(jiàn)的。所以應(yīng)該把精力放在理解透 基本的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理上。如本題因?yàn)?FeSO4 在低溫時(shí)溶解度較小，應(yīng)采用趁熱過(guò)濾，如 果不趁熱過(guò)濾就會(huì)有 FeSO47H2O晶體析出，過(guò)濾時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏斗堵塞現(xiàn)象。 答案：Ⅰ .(1) 將漏斗置于沸水中預(yù)熱后進(jìn)行快速熱過(guò)濾 防止 FeSO47H2O晶體析出 [ (2) 液體表面出現(xiàn)晶膜 (3) 在相同溫度下， (NH ) SOFeSO6H O的溶解度比 (NH

12、 ) SO、 FeSO都要小 7( m－ m) g 4 2 4 4 2 4 2 4 4 1 2 Ⅱ.(1) 酸式 2 ＋ － ＋ 3＋ 2＋ ＋ 4H O 5Fe ＋MnO ＋ 8H ===5Fe ＋ Mn 4 2 (2) 當(dāng)最后一滴 KMnO4 酸性溶液滴下時(shí)，溶 液變成紫色， 30 s 內(nèi)不褪色，說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn) (3)1/ V 1．(2011 年漳州高二檢測(cè) ) 下列溶液有時(shí)呈

13、黃色， 其中由于久置時(shí)被空氣中氧氣氧化而變色的 是 ( ) A．濃硝酸 B．硫酸亞鐵 C．高錳酸鉀 D．工業(yè)鹽酸 解析：選 B。有的化學(xué)試劑久置在空氣中會(huì)發(fā)生顏色的變化，其變色的原因是多方面的。如久 置的濃硝酸顯黃色， 是因?yàn)榘l(fā)生分解反應(yīng)： 4HNO3===4NO2↑＋ O2↑＋ 2H2O，濃硝酸里溶解了紅棕 色的 NO2 而呈黃色。久置的 KMnO4溶液也不十分穩(wěn)定，在酸性溶液中緩慢地分解，使溶液顯黃 － ＋ 3＋ 雜質(zhì)。硫酸亞鐵在 色： 4MnO ＋4H ===4MnO＋ 3O ↑＋ 2H O。工業(yè)鹽酸呈黃色

14、，是因?yàn)楹? Fe 2 2 2 2＋ 被氧氣氧化為 3＋ ，而使溶液顯黃色： 2＋ ＋ 3＋ ＋ 2H O。 空氣里， Fe Fe 4Fe ＋ 4H ＋ O ===4Fe 2 2 2．工業(yè)上常用過(guò)量廢鐵屑與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵，鐵屑中常含有下列雜質(zhì)，其中對(duì)生成及 產(chǎn)品純度影響不大的是 ( ) A．油污 B．鐵銹 C．鋅 D．硫化物 解析：選 B。鐵屑中含有油污會(huì)阻礙硫酸與鐵的接觸而影響

15、反應(yīng)速率；鐵屑中含有鐵銹，鐵銹 溶于硫酸生成硫酸鐵后， 3 ＋ 2＋ ，因此， 鐵屑中含有鐵銹對(duì)生成及產(chǎn)品純度影響不 Fe＋ 2Fe ===3Fe 大，鐵屑中含有鋅，鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅影響產(chǎn)品純度；鐵屑中含有硫化物 (FeS) ，與硫 酸反應(yīng)生成有毒的硫化氫氣體。 3. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要注意安全、無(wú)污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用底部有小孔的試管 制簡(jiǎn)易的氣體發(fā)生器 ( 見(jiàn)右圖 ) 。若關(guān)閉 K，不能使反應(yīng)停止，可將試管從燒杯中取出( 會(huì)有部 分氣體逸散 ) 。 下列氣體的制取宜使用該裝置的是 ( ) 用心

16、愛(ài)心 專心 - 3 - A．用二氧化錳 ( 粉末 ) 與雙氧水制氧氣 B．用鋅粒與稀硫酸制氫氣 C．用硫化亞鐵 ( 塊狀 ) 與鹽酸制硫化氫 D. 用碳酸鈣 ( 塊狀 ) 與稀硫酸制二氧化碳 解析：選 B。選項(xiàng) A 中二氧化錳為粉末狀物質(zhì)，關(guān)閉 K 時(shí)，反應(yīng)不能停止；選項(xiàng) B 中 Zn 為顆 粒狀物質(zhì)，關(guān)閉 K 可以使試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，能達(dá)到反應(yīng)停止；選項(xiàng) C 中與選項(xiàng) B 相似， 但 H2S 有毒，對(duì)空氣造成污染；選項(xiàng) D 中 CaCO3 與 H2SO4 反應(yīng)生成 CaSO4，由于 CaSO4微溶于水， 附在

17、 CaCO3表面，使反應(yīng)停止，達(dá)不到制取CO2 的目的。 4． (2011 年無(wú)錫高二檢測(cè) ) 下列實(shí)驗(yàn)中，儀器的下端必須插入液面以下的是 ( ) ①制備氫氣的簡(jiǎn)易裝置中用來(lái)加稀硫酸的長(zhǎng)頸漏斗 ②實(shí)驗(yàn)室用 MnO2和濃鹽酸制備氯氣裝置中的分液漏斗 ③用新制的 FeSO4 溶液和 NaOH溶液制備 Fe(OH)2 操作中的膠頭滴管 ④將氯氣溶于水制取氯水時(shí)的導(dǎo)氣管 ⑤蒸餾石油時(shí)的溫度計(jì) A．③⑤ B．①③④ C．②④⑤ D．全部 解析：選 B。制 H2 時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗必須插入液面以下，以避免 H2 逸出，①正確；因?yàn)榉忠郝┒? 上有塞子，

18、所以分液漏斗不必插入液面以下，②不正確；為了避免滴加液體時(shí)帶入 O2，制取 Fe(OH)2 時(shí)，膠頭滴管應(yīng)插入液面以下，③正確； Cl 2 在水中的溶解度不大，不會(huì)引起倒吸，且 Cl 2 有毒，不能排放到空氣中，④正確；蒸餾時(shí)，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處， ⑤不正確。 5．用下列裝置制取并收集 NO2 氣體，其中最合理的是 ( ) 解析：選 C。銅和濃硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物是二氧化氮，其密度比空氣大，因此利用排空氣法用封閉 裝置收集二氧

19、化氮?dú)怏w時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出，這樣有利于把試管中的空氣排盡。 6． (2011 年泉州高二檢測(cè) ) 將硫酸亞鐵溶液和硫酸銨溶液按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為 1∶1 混合， 用心 愛(ài)心 專心 - 4 - 加熱濃縮，再冷卻結(jié)晶，最先析出的晶體是 ( ) A．硫酸亞鐵 B．硫酸銨 C．硫酸亞鐵銨 D．硫酸亞鐵和硫酸銨的混合晶體 解析：選 C。由于復(fù)鹽在水中的溶解度比組成它的每一種鹽都要小，因此，將硫酸亞鐵溶液和 硫酸銨溶液按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為 1∶1混合，加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，最先析出的晶體是硫酸 亞鐵銨。 7.

20、如圖裝置可用于 ( ) A．加熱 NaHCO3制 CO2 B．加熱硝酸鉛制取二氧化氮 C．用 Cu和稀 HNO3反應(yīng)制 NO D．用 NH4Cl 與濃 NaOH溶液反應(yīng)制 NH3 解析：選 C。采用加熱 NaHCO3固體制 CO2需使試管口向下傾斜且排飽和 NaHCO3溶液； NO2 易與 水反應(yīng)不能采用排水法收集； NH3 極易溶于水也不能采用排水法收集。 8． (2011 年廈門高二檢測(cè) ) 在制備硫酸亞鐵銨晶體的過(guò)程中，下列說(shuō)法不 ．正確的是 ( ) 2＋ ＋ A．應(yīng)保持 H2SO4 適當(dāng)過(guò)量，避免 Fe 、 NH4 的水解 B

21、．將鐵屑 放入 Na2CO3溶液中浸泡數(shù)分鐘是為了除去鐵屑表面的油污 C．將 FeSO4 和 (NH4) 2SO4 的混合溶液加熱蒸干即可得到硫酸亞鐵銨 D．洗滌硫酸亞鐵銨晶體時(shí)，應(yīng)用少量酒精洗去晶體表面附著的水分 解析：選 C。將 FeSO4 和 (NH4) 2SO4 的混合溶液蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止，不能蒸干。 9. 利用如圖所示的裝置能完成的實(shí)驗(yàn)是 ( ) A．利用 MnO2固體和濃鹽酸制取 Cl 2 B．利用 CaO固體和濃氨水制取氨氣 C．利用鋅粒和稀硝酸制取 H2 D．利用 NaI 晶體和濃硫酸制取 HI 氣體

22、解析：選 B。由于圖示為“固液不加熱”型裝置，故要求反應(yīng)物為固體和液體，且要求反應(yīng)在 不加熱的條件下能夠發(fā)生。因?yàn)樗膫€(gè)選項(xiàng)中反應(yīng)物都為固體和液體，所以只需再分析反應(yīng)在 △ 不加熱條件下能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯伞?MnO2＋ 4HCl( 濃 )=====MnCl 2＋ Cl 2↑＋ 2H2O需要在加熱的 條件下才能進(jìn)行，所以該裝置不能完成實(shí)驗(yàn)， 故 A 錯(cuò)。 HNO3具有強(qiáng)氧化性，故 C 項(xiàng)不能產(chǎn)生 H2。由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能和 NaI 發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 I 2，故 D 錯(cuò)。 10. 雙球洗氣管是一種多用途儀器，常用于去除雜質(zhì)、氣體干燥、氣體吸收 ( 能防

23、止倒吸 ) 等 實(shí)驗(yàn)操作。如圖所示是用水吸收下列某氣體時(shí)的情形，根據(jù)下表判斷由左方進(jìn)入的被吸收 用心 愛(ài)心 專心 - 5 - 氣體是 ( ) 四種氣體的溶解度表 ( 室溫下 ) 氣體 Cl 2 HCl H2S CO2 1 體積水約能吸收氣體體積數(shù) 2[ 500 2.6 1 A.Cl 2 B． HCl C． H2S D． CO2 解析：選 B。由四種氣體的溶解度表可以看出， HCl 溶解度最大，溶解的速率大于氣體進(jìn)入洗 氣管的速率，導(dǎo)致左管氣壓降低，出現(xiàn)圖所示的情形。 11．硫酸亞鐵銨又稱摩爾鹽

24、，是淺綠色單斜晶體，它在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧 化，溶于水但不溶于乙醇。它是常用的 Fe 2＋ 試劑。 硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比組成它的每一個(gè)組分 [FeSO4 或 (NH4) 2SO4] 的溶解度都要小。 因此， 從 FeSO4 和(NH4) 2SO4 溶于水所制得的混合溶液中，很容易得到結(jié)晶的摩爾鹽。 本實(shí)驗(yàn)是先將鐵屑溶于稀 H2SO4 中生成 FeSO4，再往得到的 FeSO4 溶液中加入 (NH4) 2SO4( 其物質(zhì)的量與 FeSO4 相等 ) ，加熱濃縮混合溶液，冷卻過(guò)程中 (NH4) 2 SO4FeSO46H2 O復(fù)鹽便可結(jié)晶析出?；卮鹣?/p>

25、列問(wèn)題： (1) 制備 FeSO4 時(shí)，硫酸為什么要過(guò)量 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (2) 制備 (NH4) 2SO4FeSO46H2O 時(shí)，為什么要采用水浴加熱濃縮 _________________________________________________________________

26、_______ ________________________________________________________________________ 。 (3) 如何計(jì)算 (NH4) 2SO4 的質(zhì)量和硫酸亞鐵銨的理論產(chǎn)量及產(chǎn)率 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (4) 如 何 制 備 不 含

27、 氧的 蒸 餾 水 ？ 為 什 么 配 制 硫 酸 亞 鐵 銨 試 液 時(shí) 要 用 不 含 氧 的 蒸 餾 水 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 解析：在制備摩爾鹽的過(guò)程中要注意： (1)FeSO4 是強(qiáng)酸弱堿鹽， 制備過(guò)程中要控制溶液的 pH， 防止 Fe 2＋ 水解。

28、 (2)Fe 2＋ 有較強(qiáng)的還原性，要防止空氣中的 O2 等氧化劑氧化 Fe 2 ＋。 答案： (1)FeSO 4 是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，酸過(guò)量可防止 Fe2＋的水解 (2) 水浴加熱濃縮易控制加熱溫度，溫度過(guò)高 Fe2＋易被空氣中的 O 2 氧化 (3) m[(NH m Fe M[(NH ) SO] ， ) SO] ＝ M Fe 4 2 4 4 2 4 用心 愛(ài)心 專心 - 6 - m 理論產(chǎn)量： m( 硫酸亞鐵

29、銨 ) ＝ M M( 硫酸亞鐵銨 ) ， 實(shí)際產(chǎn)量 產(chǎn)率＝ 理論產(chǎn)量 100% (4) 將普通蒸餾水煮沸冷卻后立即使用。防止配制溶液時(shí)，部分 Fe 2＋ 被 O2 氧化 12．某興趣小組按下列方案完成“由含鐵的久置的廢鋁片制備硫酸鋁晶體”的實(shí)驗(yàn)： 步驟①：取一定量的廢鋁片樣品，加足量的 NaOH溶液，反應(yīng)完全后過(guò)濾； 步驟②：邊攪拌邊向步驟①的濾液滴入稀硫酸至溶液的 pH＝ 8～ 9，產(chǎn)生白色的 Al(OH) 3 沉淀， 靜置、過(guò)濾、洗滌； 步驟③：將步驟②中得到的沉淀溶于足量的稀硫酸； 步驟④：將得到的溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，干燥。

30、 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1) 步 驟 ① 的 操 作 中 需 用 的 玻 璃 儀 器 有 燒 杯 、 玻 璃 棒 和 ________ ， 過(guò) 濾 的 目 的 是 ________________________________________________________________________ 。 (2) 步驟①中可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________ ______________________________

31、__________________________________________ ， ________________________________________________________________________ 。 (3) 步驟②中溶液 pH＝ 8～9 時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否沉淀完全的方法是 ________________________________________________________________________ ， 除控制溶液的 pH＝ 8 ～ 9 可以得沉淀外，還有更好的做法： ________________ ；

32、理由： ________________________________________________________________________ 。 解析： (1) 因?yàn)? Al 能與 NaOH溶液反應(yīng)而鐵與 NaOH溶液不反應(yīng)，故過(guò)濾是為了除去鐵等難溶 性雜質(zhì)。 (2) 久置的鋁表面有一層致密的氧化物薄膜， 所以加入 NaOH溶液后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)： Al O 與 NaOH 2 3 溶液反應(yīng)、 Al 與 NaOH溶液反應(yīng)。 (3) 若沉淀完全，則取上層清液少許于

33、試管中，繼續(xù)滴加少量的稀 H2SO4，不會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。 因?yàn)?Al(OH) 3 是兩性氫氧化物，它可以溶于過(guò)量的稀 H2SO4 中，故更好的做法是將稀 H2SO4 改為 通入 CO2。 答案： (1) 漏斗 除去鐵等難溶性物質(zhì) (2)Al 2O3＋ － － 2OH ＋ 3H2O===2Al(OH)4 － － 2Al ＋ 2OH ＋ 6H2O===2Al(OH)4 ＋3H2↑ (3) 取少量

34、靜置后的上層清液于試管中，用滴管滴入少量的稀 H SO，若無(wú)沉淀生成，則表明沉 2 4 淀完全 通入 CO2 Al(OH) 3 不會(huì)溶于 H2CO3 溶液 ( 或 CO2的水溶液 ) 13．硫酸亞鐵 (FeSO47H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑 用心 愛(ài)心 專心 - 7 - 制備 FeSO47H2O晶體： ①將 5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去 Na2CO3 溶 液，然后將廢鐵屑用水洗滌 2～ 3 次； ②向洗

35、滌過(guò)的廢鐵屑中加入過(guò)量的稀硫酸，控制溫度在 50～80 ℃之間至鐵屑耗盡； ③趁熱過(guò)濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶； ④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌 2～ 3 次，再用濾紙將晶體吸干； ⑤將制得的 FeSO47H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中，密閉保存。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1) 實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是 ______________，加熱的作用是 ________________________________________________________________________ 。 (2) 實(shí)驗(yàn)步驟②明顯不合理，理由是

36、 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (3) 實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體，其目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________

37、________________________________ 。 (4) 經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn)，硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到 FeSO4 7H 2O、 FeSO44H2O和 FeSO4H2O。硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示 ( 僅在 56.7 ℃、 64 ℃溫度下可同時(shí)析出兩種晶體 ) 。 硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成 溫度 / ℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90 溶解度 /g 14.0 17.0 25.0

38、 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0 析出晶體 FeSO7H O FeSO4H O FeSOHO 4 2 4 2 4 2 若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出 FeSO44H2O，應(yīng)控制的結(jié)晶溫度 ( t ) 的范圍為 ________________________________________________________________________ 。 解析：該實(shí)驗(yàn)中的原料為廢鐵屑，實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是對(duì)原料的處理，分析原料和使用的試 劑，原料為廢鐵

39、屑，試劑為 Na2CO3 溶液， Na2CO3溶液是一種堿性溶液，根據(jù)對(duì)原料除雜要求， 不難推出該過(guò)程是除去原料上的油污。至于加熱原因，根據(jù)鹽類水解知識(shí)可知，升高溫度， 促進(jìn)了 Na2CO3 的水解，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng)。廢鐵屑除了有雜質(zhì)油污，肯定有三價(jià) 鐵，在實(shí)驗(yàn)操作中也必須除去。而在實(shí)驗(yàn)步驟②中硫酸過(guò)量，不能保證三價(jià)鐵 完全除去，所 以實(shí)驗(yàn)步驟②明顯不合理。其理由是應(yīng)該鐵屑過(guò)量 ( 或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余 ) ，否則溶 液中可能有 Fe3＋ 存在，使得最終產(chǎn)品中有三價(jià)鐵。由上可見(jiàn)，解這兩小題關(guān)鍵是對(duì)原料中可 能有的雜質(zhì)要進(jìn)行充分分析，做到心中

40、有數(shù)。步驟④用冰水洗滌，“洗”顯然是除去實(shí)驗(yàn)中 帶入的雜質(zhì)，即洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)，用“冰水”洗滌而不用常溫水洗滌， 用心 愛(ài)心 專心 - 8 - 是為了盡可能減少晶體的溶解，降低洗滌過(guò)程中 FeSO47H2O 的損耗。 (4) 由題給數(shù)據(jù)可見(jiàn)， 硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出 FeSO44H2O，在 56.7 ℃＜ t ＜64 ℃之間。實(shí)際上題中“僅在 56.7 ℃、 64 ℃溫度下可同時(shí)析出兩種晶體”這句話也告訴我們，除 56.7 ℃、 64 ℃溫度這兩個(gè)溫度不 在范圍內(nèi)，其間的溫度都可達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求 。 答案： (1

41、) 除油污 升高溫度，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng) (2) 應(yīng)該鐵屑過(guò)量 ( 或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余 ) ，否則溶液中可能有 Fe3 ＋存在 (3) 用冰水洗滌可降低洗滌過(guò)程中FeSO47H2O的損耗 (4)56.7 ℃＜ t ＜64 ℃ 用心 愛(ài)心 專心 - 9 -