13.三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體(K3[Fe(C2O43]•3H2O)易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機反應的催化劑.實驗室可用鐵屑為原料制備,相關反應的化學方程式為:
Fe+H2SO4→FeSO4+H2
FeSO4+H2C2O4+2H2O→FeC2O4•2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4•2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4→2K3[Fe(C2O43]+6H2O
回答下列問題:
(1)鐵屑中常含硫元素,因而在制備FeSO4時會產(chǎn)生有毒的H2S氣體,該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收.如圖吸收裝置正確的是A(選填序號);

(2)在將Fe2+氧化的過程中,需控制溶液溫度不高于40℃,理由是防止Fe2+的水解、防止H2O2分解;
(3)得到K3[Fe(C2O43]溶液后,再想獲得其晶體,常加入b溶劑(填編號)
a.冰水        b.無水乙醇        c.四氯化碳
(4)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定,主要步驟有:①稱量,②置于烘箱中脫結晶水,③冷卻,④稱量,⑤重復②~④步,⑥計算.步驟⑤也被稱做恒重操作,其目的是檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去;
(5)重量分析法測定時,步驟③未在干燥器中進行,那么測得的晶體中所含結晶水含量偏低(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
(6)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體用重量分析法測定時,2.810g的晶體經(jīng)操作最終獲得了2.480g無水物,則此次測定的相對誤差為-0.8%.

分析 (1)氣體吸收裝置中既要吸收氣體又能排出不反應的氣體;
(2)亞鐵離子易水解生成氫氧化亞鐵,酸能抑制其水解;溫度高時,雙氧水易水解;
(3)K3[Fe(C2O43]•3H2O易溶于水,難溶于乙醇,根據(jù)相似相溶原理分析;
(4)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定,步驟⑤的目的是檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去,也叫恒重操作;
(5)步驟③未在干燥器中進行,晶體中結晶水不能全部失去,據(jù)此判斷;
(6)根據(jù)K3[Fe(C2O43]•3H2O可計算出最終得到的無水物的質(zhì)量,根據(jù)相對誤差=$\frac{絕對誤差}{理論質(zhì)量}$×100%計算.

解答 解:(1)A.該裝置中硫化氫與氫氧化鈉溶液接觸面積大,從而使硫化氫吸收較完全,且該裝置中氣壓較穩(wěn)定,不產(chǎn)生安全問題,故A正確;
B.硫化氫與氫氧化鈉接觸面積較小,所以吸收不完全,故B錯誤;
C.沒有排氣裝置,導致該裝置內(nèi)氣壓增大而產(chǎn)生安全事故,故C錯誤;
D.該裝置中應遵循“長進短出”的原理,故D錯誤;
故選A;
(2)硫酸亞鐵易水解而是其氣壓呈酸性,加熱稀硫酸能抑制亞鐵離子水解;雙氧水不穩(wěn)定,溫度高時,雙氧水易分解,為防止雙氧水分解,溫度應低些,故答案為:防止Fe2+的水解;防止H2O2分解;
(3)根據(jù)相似相溶原理知,三草酸合鐵酸鉀在乙醇中溶解度小,所以得到K3[Fe(C2O43]溶液后,再想獲得其晶體,常加入無水乙醇溶劑主,
故選b;
(4)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定,步驟⑤的目的是檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去,也叫恒重操作,
故答案為:恒重;檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去;
(5)步驟③未在干燥器中進行,晶體中結晶水不能全部失去,所以稱量出的水的質(zhì)量偏小,測得的晶體中所含結晶水含量也偏低,
故答案為:偏低;
(6)根據(jù)K3[Fe(C2O43]•3H2O可計算出最終得到的無水物的質(zhì)量為$\frac{39×3+56+88×3}{39×3+56+88×3+18×3}$×2.810g=2.500g,所以絕對誤差=2.480g-2.500g=-0.020g,相對誤差=$\frac{絕對誤差}{理論質(zhì)量}$×100%=-$\frac{0.020g}{2.500g}$×100%=-0.8%,
故答案為:-0.8%.

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究,實驗方案的設計與分析計算,主要是滴定實驗的過程分析和誤差分析,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列有關苯的結構與性質(zhì)說法正確的是( 。
A.苯易溶于水
B.苯分子中含有碳碳雙鍵和碳碳單鍵
C.苯能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.苯在一定條件下能發(fā)生取代反應和加成反應

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20.把體積相同,c(H+)相同的兩份酸溶液,甲為鹽酸,乙為醋酸,分別與鋅反應,若反應后放出氫氣一樣多,有一份中鋅有剩余,以下判斷正確的是( 。
①反應所需時間乙>甲
②開始反應速率甲>乙
③參加反應的鋅的質(zhì)量甲=乙
④整個階段平均反應速率乙>甲
⑤盛鹽酸溶液中鋅有剩余
⑥盛醋酸的鋅有剩余.
A.①②③B.①③⑥C.②③⑥D.③④⑤

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮,也可用于應急供氧等.工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下:

已知CaO2•8H2O呈白色,微溶于水,加熱至350℃左右開始分解放出氧氣.
(1)用上述方法制取CaO2•8H2O的化學方程式是CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
(2)檢驗“水洗”是否合格的方法是可取最后一次洗滌液少許于試管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,看是否產(chǎn)生白色沉淀;
(3)沉淀時常用冰水控制溫度在0℃左右,其可能原因是(寫出兩種):
①溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率;②該反應是放熱反應,溫度低有利于提高CaO2•8H2O產(chǎn)率.
(4)測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是:
第一步:準確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體,再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液,充分反應.
第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液.
第三步:逐滴加入濃度為c mol•L-1的Na2S2O3溶液至反應完全,消耗Na2S2O3溶液V mL.
已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①CaO2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}$ (用字母表示);
②某同學第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測得的CaO2的質(zhì)量分數(shù)可能偏高(填“不受影響”、“偏低”或“偏高”),原因是在酸性條件下空氣中的O2也可以把KI氧化為I2,使消耗的Na2S2O3增多,從而使測得的CaO2的質(zhì)量分數(shù)偏高.

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8.某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究.
實驗Ⅰ:制取NaClO2晶體
已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2•3H2O,高于38℃時析出晶體的是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.Ba(ClO)2可溶于水.
利用如圖所示裝置進行實驗.

(1)裝置③的作用是防止倒吸.
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O.
(3)從裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為:
①減壓,55℃蒸發(fā)結晶;②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃干燥,得到成品.
(4)設計實驗檢驗所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4,操作與現(xiàn)象是:取少量晶體溶于蒸餾水,滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現(xiàn),則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現(xiàn),則不含Na2SO4
實驗Ⅱ:測定某亞氯酸鈉樣品的純度.
設計如下實驗方案,并進行實驗:
①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-).將所得混合液配成100mL待測溶液.
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,用c mol•L-1 Na2S2O3標準液滴定,至滴定終點.重復2次,測得消耗標準溶液的體積的平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).
(5)滴定中使用的指示劑是淀粉溶液,達到滴定終點時的現(xiàn)象為滴加最后一滴Na2S2O3標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色.
(6)樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{9.05cV}{m}$%(用含m、c、V的代數(shù)式表示,式量:NaClO2-90.5).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

18.Na2S2O3是化學定量實驗中的常用物質(zhì),用Na2SO3和硫粉在水溶液中加熱反應,可以制得Na2S2O3.已知10℃和70℃時,Na2S2O3在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g.常溫下,從溶液中析出的晶體是Na2S2O3•5H2O.
現(xiàn)實驗室欲制取Na2S2O3•5H2O晶體,步驟如下:
①稱取12.6g Na2SO3于燒杯中,溶于80.0mL水.
②另取4.0g硫粉,用少許乙醇潤濕后,加到上述溶液中.
③用小火加熱至微沸,反應約1小時后過濾.
④濾液在經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶后析出Na2S2O3•5H2O晶體.
⑤進行減壓過濾并干燥.
(1)加入的硫粉用乙醇潤濕的目的是增加反應物接觸面積,提高反應速率.
(2)步驟④應采取的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶.
(3)濾液中除Na2S2O3和可能未反應完全的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質(zhì)是Na2SO4.它是由由于Na2SO3被空氣氧化而產(chǎn)生的.如果濾液中該雜質(zhì)的含量不很低,其檢測的方法是:取出少許溶液,加稀鹽酸至酸性,靜置后,取上層清液或過濾除去S,再加BaCl2溶液,若出現(xiàn)渾濁則含Na2SO4,反之不含.
(4)若要計算在100℃下將溶液蒸發(fā)至體積為30.0mL,再冷卻至10℃時所能得到的Na2S2O3•5H2O的質(zhì)量,你認為B.
A.前面提供的數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠
B.還需要提供100℃時溶液的密度(1.14g/cm3
C.還需要提供結晶后剩余溶液的體積(10.0mL)
(5)為了測產(chǎn)品的純度,稱取7.440g產(chǎn)品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL于錐形瓶中,再用濃度為0.0510mol/L的I2水進行滴定(2S2O32-+I2═S4O62-+2I-),平行3次實驗,消耗I2的體積為30.88mL.則所得產(chǎn)品的純度為105%.你認為影響純度的主要因素是其含有的Na2SO3也會和I2發(fā)生反應,從而影響純度.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.工業(yè)上從廢鉛酸電池的鉛膏回收鉛的過程中,可用碳酸鹽溶液與鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應:PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq).
某化學興趣小組用鉛膏原料模擬該過程回收鉛,其工藝流程如下:
鉛膏$\stackrel{水洗}{→}$  $\underset{\stackrel{N{a}_{2}C{O}_{3}}{→}}{過濾}$沉淀A$\stackrel{加熱}{→}$PbO$\underset{\stackrel{焦炭}{→}}{反射爐}$Pb
試回答以下問題:
(1)水洗的目的是除去鉛膏表面的酸.
(2)實驗室里加熱沉淀A使其分解,除了必要的熱源和三腳架以外,還需要的儀器有坩堝、泥三角、坩堝鉗等.
(3)已知在堿性溶液中,用NaClO等能將+2價鉛的化合物氧化成PbO2,試完成以下離子方程式
Pb(OH)3-+ClO-=PbO2+Cl-+H2O+OH-
(4)若沉淀A實際為堿式碳酸鉛,請結合水解的相關原理和離子方程式簡要敘述其原因:CO32-能發(fā)生水解,使溶液呈堿性,可以得到堿式碳酸鉛,反應的離子方程式為CO32-+PbSO4+2H2O=Pb2(OH)2CO3+SO42-+2H+
(5)已知一定量的沉淀A受熱完全分解生成6.69g的PbO,同時收集到448mL的CO2(已換算成標準狀況),則沉淀A的化學式為Pb3(OH)2(CO32

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.恒溫下用惰性電極電解某pH=a的溶液一段時間后,測知溶液的pH沒發(fā)生改變,則該電解質(zhì)可能是(  )
A.NaCl溶液B.AgNO3溶液C.HCl溶液D.稀Na2SO4溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列關于金屬腐蝕的敘述正確的是( 。
A.金屬(M表示金屬)被腐蝕的本質(zhì)是:Mn++ne-=M
B.金屬不可能在堿性環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕
C.鍍鋅鐵的鍍層破損后,鍍層仍能對鐵起保護作用
D.鋼管與外加直流電源的正極相連,以保護它不受腐蝕

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