浙江專用2018年高中化學專題7物質(zhì)的制備與合成課題一硫酸亞鐵銨的制備同步課時限時訓練蘇教版選修6 .doc

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課題一　硫酸亞鐵銨的制備 (時間：45分鐘) 1．工業(yè)上用硫酸和廢鐵屑制備硫酸亞鐵時，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，常采取的措施是(　　) A．硫酸過量 B．鐵屑過量 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　鐵屑過量可以還原氧化生成的Fe3＋，F(xiàn)e＋2Fe3＋===3Fe2＋，保證Fe2＋穩(wěn)定、純凈地存在，減少產(chǎn)物中的Fe3＋雜質(zhì)。 答案　B 2．用傾析法進行分離適用于(　　) A．沉淀的結晶顆粒較小 B．沉淀的結晶顆粒較大 C．沉淀不容易沉降 D．沉淀的質(zhì)量較小 解析　當沉淀的結晶顆粒較大，靜置后容易沉降至容器底部時，常用傾析法(也稱傾注法)進行分離或洗滌。 答案　B 3．用硫酸和鐵屑制備硫酸亞鐵，反應結束后，需將反應液進行過濾，但過濾時常出現(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．將漏斗預熱，進行熱過濾 C．增加濾紙層數(shù) D．向溶液中加一些稀硫酸 解析　反應后的溶液是幾乎飽和的硫酸亞鐵溶液，進行過濾時常出現(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熱，進行熱過濾。 答案　B 4．下列裝置適用于實驗室制氨氣并驗證氨氣的某化學性質(zhì)，其中能達到實驗目的的是(　　) A．用裝置甲制取氨氣 B．用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣 C．用裝置丙驗證氨氣具有還原性 D．用裝置丁吸收尾氣 解析　A項，NH3的溶解度較大，不加熱，NH3不會從溶液中出來，錯誤；B項，NH3顯堿性，會被濃H2SO4吸收，故不可用濃H2SO4作干燥劑，錯誤；C項，發(fā)生的反應為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，反應中NH3作還原劑，正確；D項，NH3通入溶液中，首先接觸的是水，故會發(fā)生倒吸，錯誤。 答案　C 5．在實驗室進行物質(zhì)制備，下列從原料及試劑分別制取相應的最終產(chǎn)物的設計中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟上合理的是(　　) A．CCOCO2Na2CO3 B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2 C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液 D．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 解析　A在操作上不可行，經(jīng)濟上也不合理；B在經(jīng)濟上不合理；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。 答案　D 6．設計學生實驗要注意安全、無污染、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易的氣體發(fā)生器(如圖)。若關閉K，不能使反應停止，可將試管從燒杯中取出(會有部分氣體逸散)。下列氣體的制取宜使用該裝置的是(　　) 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　選項A中二氧化錳為粉末狀物質(zhì)，關閉K時，反應不能停止；選項B中Zn為顆粒狀物質(zhì)，關閉K可以使試管內(nèi)的氣體壓強增大，能使反應停止；選項C與選項B相似，但H2S有毒，對空氣造成污染；選項D中CaCO3與H2SO4反應生成CaSO4，由于CaSO4微溶于水，附著在CaCO3表面，使反應停止，達不到制取CO2的目的。 答案　B 7．在制備硫酸亞鐵銨晶體的過程中，下列說法不正確的是(　　) A．應保持H2SO4適當過量，避免Fe2＋、NH的水解 B．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，應用少量酒精洗去晶體表面附著的水分 解析　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。 答案　C 8．下列物質(zhì)的制備不合理的是(　　) A．將氯化鋁溶液與硫化鉀溶液混合后過濾來制備硫化鋁 B．在配制FeSO4溶液時常向其中加入一定量鐵粉和稀硫酸 C．銅先氧化成氧化銅，再與稀硫酸反應來制取硫酸銅 D．用氧化鈣與濃氨水反應制取氨氣 解析　A中Al3＋與S2－會發(fā)生雙水解生成Al(OH)3和H2S，得不到Al2S3；B中加入鐵粉是防止Fe2＋氧化，加入稀H2SO4是抑制Fe2＋的水解；C中符合綠色化學的思想，減少了污染；D中方法不用加熱，操作簡便。 答案　A 9．(2016浙江理綜，29)無水MgBr2可用作催化劑。實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖1，主要步驟如下： 圖1 步驟1　三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無水乙醚；裝置B中加入15 mL液溴。 步驟2　緩慢通入干燥的氮氣，直至溴完全導入三頸瓶中。 步驟3　反應完畢后恢復至室溫，過濾，濾液轉移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0 ℃，析出晶體，再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。 步驟4　室溫下用苯溶解粗品，冷卻至0 ℃，析出晶體，過濾，洗滌得三乙醚合溴化鎂，加熱至160 ℃分解得無水MgBr2產(chǎn)品。 已知：①Mg與Br2反應劇烈放熱；MgBr2具有強吸水性。 ②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5 請回答： (1)儀器A的名稱是________。 實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2，原因是______________________ ______________________________________________________________。 圖2 (2)如將裝置B改為裝置C(圖2)，可能會導致的后果是______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)步驟3中，第一次過濾除去的物質(zhì)是________。 (4)有關步驟4的說法，正確的是________。 A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B．洗滌晶體可選用0 ℃的苯 C．加熱至160 ℃的主要目的是除去苯 D．該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴 (5)為測定產(chǎn)品的純度，可用EDTA(簡寫為Y4－)標準溶液滴定，反應的離子方程式：Mg2＋＋Y4－===MgY2－ ①滴定前潤洗滴定管的操作方法是___________________________。 ②測定時，先稱取0.250 0 g無水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，用0.050 0 molL－1的EDTA標準溶液滴定至終點，消耗EDTA標準溶液26.50 mL，則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是________(以質(zhì)量分數(shù)表示)。 解析　(1)儀器A為球形干燥管；空氣主要成分為氮氣和氧氣，如用空氣代替干燥氮氣，則鎂屑與氧氣反應，導致生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應。 (2)液溴具有揮發(fā)性，裝置B是利用氮氣把溴蒸氣帶入三頸瓶中；若將裝置B改為裝置C，則氮氣通入后，會將液溴快速壓入三頸瓶，反應過快大量放熱而存在安全隱患。 (3)由于鎂屑不溶于混合液中，故第一次過濾而除去。 (4)95%的乙醇中含有水，溴化鎂有強烈的吸水性，A錯誤；加入苯的目的是除去乙醚和溴，洗滌晶體用0 ℃的苯，可以減少產(chǎn)品的溶解，B正確；加熱至160 ℃的主要目的是分解三乙醚合溴化鎂得到溴化鎂，不是為了除去苯，C錯誤；該步驟是為了除去乙醚和溴，故D正確。故選BD。 (5)①滴定管潤洗的操作方法為：從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復2～3次。②據(jù)題意知：MgBr2～Y4－，n(MgBr2)＝n(Y4－)＝0.050 0 molL－10.026 5 L＝1.32510－3 mol，m(MgBr2)＝1.32510－3 mol184 gmol－1＝0.243 8 g，無水溴化鎂產(chǎn)品的純度為0.243 8 g/0.250 0 g100%＝97.5%。 答案　(1)干燥管　防止鎂屑與氧氣反應，生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應 (2)會將液溴快速壓入三頸瓶，反應過快大量放熱而存在安全隱患 (3)鎂屑　(4)BD (5)①從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復2～3次 ②97.5% 10．硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4FeSO46H2O，商品名為摩爾鹽?？捎闪蛩醽嗚F與硫酸銨反應生成硫酸亞鐵銨，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。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 84.5 91.9 FeSO47H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 － － (NH4)2SO4FeSO46H2O 18.1 21.2 24.5 27.9 － － Ⅰ.實驗室制取少量摩爾鹽的流程如下： 試回答下列問題： (1)步驟3中進行“趁熱快速過濾”，可采取的措施是__________________ _______________________________________________(寫出1種)， 趁熱過濾的目的是_______________________________________________ _____________________________________________________________； (2)步驟4中加熱濃縮至_________________________________________ ________________________________________________________時為止； (3)步驟4中析出的晶體不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是_________________ ______________________________________________________________， 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酸性溶液進行滴定。 (1)滴定時，將KMnO4酸性溶液裝在________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。已知MnO被還原為Mn2＋，試寫出該滴定過程中的離子方程式：_____________________________________________________________ ______________________________________________________________； (2)判斷該反應到達滴定終點的現(xiàn)象為______________________________ _____________________________________________________________； (3)假設到達滴定終點時，用去V mL KMnO4酸性溶液，則該KMnO4酸性溶液的濃度為________molL－1。 解析　以物質(zhì)的制備為背景材料的實驗題對實驗能力的要求是很彈性的，可以問最簡單的實驗儀器使用、基本操作，也可以提高到實驗步驟的分析能力，還可以靈活考查實驗方法的靈活運用能力，甚至可以滲透實驗方案設計。由于試題情景的絕對真實性，所涉及的反應原理、實驗操作方法一般都是常用的、實用的，儀器也是比較常見的。所以應該把精力放在理解透基本的實驗方法、實驗原理上。如本題因為FeSO4在低溫時溶解度較小，應采用趁熱過濾，如果不趁熱過濾就會有FeSO47H2O晶體析出，過濾時會出現(xiàn)漏斗堵塞現(xiàn)象。 答案?、?(1)將漏斗置于沸水中預熱后進行快速熱過濾　防止FeSO47H2O晶體析出 (2)液體表面出現(xiàn)晶膜 (3)在相同溫度下，(NH4)2SO4FeSO46H2O的溶解度比(NH4)2SO4、FeSO4都要小　7(m1－m2) g Ⅱ.(1)酸式　5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (2)當最后一滴KMnO4酸性溶液滴下時，溶液變成紫色，30 s內(nèi)不褪色，說明達到滴定終點 (3)1/V 11．硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及鞣革還原劑。它受熱、遇酸易分解。工業(yè)上可用反應：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。實驗室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示。 回答下列問題： (1)b中反應的離子方程式為________________________________________ ________________________________________________________________， c中試劑為____________________________________________________。 (2)反應開始后，c中先有渾濁產(chǎn)生，后又變澄清。此渾濁物是_________________________________________________________。 (3)d中的試劑為________________________________________________。 (4)實驗中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有____________________ ___________________________________________________(寫出兩條)。 (5)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實驗中通入的SO2不能過量，原因是______________________________________________________________。 解析　(2)由該反應的反應物和生成物的元素組成可知此渾濁物是S。(3)d裝置的作用是吸收反應中產(chǎn)生的CO2，故d中的試劑為NaOH溶液。(4)溶液中的反應速率受溫度、濃度的影響，故可通過控制反應溫度及滴入酸溶液的速率的方式達到目的。(5)SO2溶于水可形成酸性較強的亞硫酸，而 Na2S2O3遇酸會分解。 答案　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O　硫化鈉和碳酸鈉混合溶液 (2)硫(或S)　(3)NaOH溶液　(4)控制反應溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速率(或調(diào)節(jié)酸的濃度等)　(5)若SO2過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物分解