亚铁盐中,FeSO4?7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)【气体的净化、干燥、吸收与收集】

时间:2017-02-01 18:20:28

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实验题  亚铁盐中,FeSO4?7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下:

(1)步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯,????????,过滤,洗涤。
(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、???????????????????
(3)步骤III中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=???????????????????????
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法 简便可行的是?????????(填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一种。某小组设计了如下方案进行检验和测定,请在答题卡上完成表中内容。

序号
实验方案
实验现象和结论

步骤1
取少量样品??????????????????????????
样品颜色可能有变化。

步骤2
步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________
___________???????????????? __ ?。
????????,说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。

步骤3
若步骤2证明样品不含FeSO4?7H2O杂质,再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。
若w1?????????w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质。


(已知(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O的式量为392,(NH4)2SO4的式量为132)



实验题  亚铁盐中,FeSO4?7H2O露置于空气中易被氧气氧化,而莫尔盐[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下:

(1)步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯,????????,过滤,洗涤。
(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、???????????????????
(3)步骤III中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为:n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=???????????????????????
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法简便可行的是?????????(填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4中的一种。某小组设计了如下方案进行检验和测定,请在答题卡上完成表中内容。

序号
实验方案
实验现象和结论

步骤1
取少量样品??????????????????????????
样品颜色可能有变化。

步骤2
步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________
___________???????????????? __ ?。
????????,说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。

步骤3
若步骤2证明样品不含FeSO4?7H2O杂质,再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。
若w1?????????w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质。


(已 知(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O的式量为392,(NH4)2SO4的式量为132)

本题答案:(16分)
(1)加入足量稀硫酸(或稀盐酸),充分搅拌
本题解析:
试题分析:(1)废铁屑含有单质铁和铁锈,铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁是碱性氧化物,易溶于强酸,生成盐和水,因此步骤I除锈的操作是:将废铁屑放入烧杯,加入足量稀硫酸(或稀盐酸),充分搅拌,过滤,洗涤;(2)水浴加热装置需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、酒精灯、温度计;(3)步骤III的原理为FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O,该反应中n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]=1∶1;A项,称取废铁屑的质量,不能推断硫酸铵的量,因此废铁屑中铁锈与单质铁的组成比例未知,过量的无锈铁屑的量未知,不能确定硫酸亚铁的量,故A选项错误;B项,称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量,可以计算出与稀硫酸反应时消耗单质铁的量,根据硫酸亚铁与消耗单质铁的系数之比可以求生成的硫酸亚铁的量,进而推算所需(NH4)2SO4的质量,故B选项正确;C项,测定FeSO4溶液的浓度和体积,可以求硫酸亚铁的量,进而推算所需(NH4)2SO4的质量,但是需要进行滴定实验,配制标准酸性高锰酸钾溶液,因此不简便可行,故C选项错误;(4)硫酸铵是白色固体,七水合硫酸亚铁(或绿矾)是绿色固体,在空气中露置时,前者不易变质,而后者则容易被空气中的氧气氧化为铁盐,铁盐固体为黄色,因此样品露置之后颜色可能有变化;硫酸铁、硫酸亚铁都易溶于水,步骤1所得固体用去氧蒸馏水溶解,目的是防止蒸馏水中溶解的氧气氧化亚铁离子,调节至酸性后,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,说明存在铁离子,证明样品中含有含有FeSO4·7H2O杂质;摩尔盐或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O中NH4+的质量分数计算表达式为:×100%=9.18%,而(NH4)2SO4中NH4+的质量分数计算表达式为:w2=×100%=23.68%,因此理论值w2=9.18%,若含有(NH4)2SO4时,w1介于二者9.18%与23.68%之间,所以w1> w2时,说明摩尔盐中含有硫酸铵杂质。


本题所属考点:【气体的净化、干燥、吸收与收集】
本题难易程度:【一般】



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