【題目】乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}(相對分子質(zhì)量:288),可由乳酸與FeCO3反應(yīng)制得,它易溶于水,幾乎不溶于乙醇,是一種很好的補(bǔ)鐵劑,但其水溶液易被氧化,光照可促進(jìn)氧化。

I.制備碳酸亞鐵:裝置如圖所示。

鋅鐵 NH4HCO3溶液

1)儀器B的名稱是________。

2)實驗操作如下:關(guān)閉活塞2,打開活塞1、3,加入適量稀硫酸反應(yīng)一段時間,其目的是____________________________,然后關(guān)閉活塞1,接下來的操作是____________________,此后,C裝置溶液中有沉淀生成,并有大量氣泡冒出,則C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。

.制備乳酸亞鐵:

3)向純凈的FeCO3固體加入足量乳酸溶液,在75℃下攪拌使之充分反應(yīng)。該反應(yīng)的加熱方式為____________。為防止乳酸亞鐵變質(zhì),在上述體系中還應(yīng)加入適量鐵粉。反應(yīng)結(jié)束后,將所得溶液隔絕空氣低溫濃縮、_________、過濾、洗滌、干燥,得乳酸亞鐵晶體。該晶體存放時應(yīng)注意_________________________。

III.乳酸亞鐵晶體純度的測量:

4)某同學(xué)查閱文獻(xiàn)后,用(NH4)4Ce(SO4)4滴定法測定樣品中Fe2+的含量并計算樣品純度(反應(yīng)中Ce4+還原為Ce3+),他稱取6.00g樣品,配制成250.00mL溶液,取出25.00mL,用濃度為0.10mol·L-1(NH4)4Ce(SO4)4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。

【答案】蒸餾燒瓶 排盡裝置內(nèi)的空氣,防止Fe2+被氧化 打開活塞2,關(guān)閉活塞3 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O 水浴75℃加熱 冷卻結(jié)晶 避光、密封保存 96%

【解析】

利用鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣,將生成的硫酸亞鐵溶液壓入碳酸氫銨溶液中,從而制得碳酸亞鐵;控制一定條件,碳酸亞鐵與乳酸反應(yīng)生成乳酸亞鐵溶液,經(jīng)冷卻結(jié)晶制得乳酸亞鐵晶體;因為亞鐵具有還原性,可用氧化還原滴定法測定其純度。

I.(1)儀器B是蒸餾燒瓶。

2)關(guān)閉活塞2,打開活塞1、3時,稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和氫氣,氫氣可排出裝置內(nèi)空氣,防止亞鐵被氧化。然后關(guān)閉活塞1,打開活塞2,關(guān)閉活塞3,此時生成的氫氣使蒸餾燒瓶中壓強(qiáng)變大,硫酸亞鐵溶液沿導(dǎo)管上升,經(jīng)活塞2進(jìn)入三頸燒瓶,進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和氣體,故C中離子方程式為Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

.(3FeCO3固體溶于足量的乳酸溶液需要75℃、攪拌條件,可采用75℃水浴加熱,同時加入適量鐵粉防止亞鐵被氧化。乳酸亞鐵晶體含結(jié)晶水,只能使用冷卻結(jié)晶方法,故將生成的乳酸亞鐵溶液在隔絕空氣條件下,經(jīng)低溫濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,得乳酸亞鐵晶體。據(jù)題意,乳酸亞鐵易被空氣中氧氣氧化,且光照可促進(jìn)氧化,故保存乳酸亞鐵晶體應(yīng)密封、避光。

III.(4)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)Fe2++Ce4+Fe3++Ce3+,得關(guān)系式[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O ~ (NH4)4Ce(SO4)4。

25.00mL樣品溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.10mol·L-1×20.00×10-3L=2.000×10-3mol

6.00g樣品中,n(Fe2+)=2.000×10-3mol×=2.000×10-2mol

產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度==96%

練習(xí)冊系列答案
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【題目】氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤滑劑,但不能導(dǎo)電。立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于這兩種晶體的說法,正確的是

A. 立方相氮化硼含配位鍵B→N

B. 六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟,熔點低

C. 兩種氮化硼中的硼原子都是采用sp2雜化

D. 六方相氮化硼晶體其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電,原因是沒有可以自由移動的電子

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【題目】1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2N2O4的混合氣體1120 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,當(dāng)金屬離子全部沉淀時,得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是(

A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2:1

B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol/L

C.得到2.54 g沉淀時,加入NaOH溶液的體積是600 mL

D.NO2N2O4的混合氣體中,NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%

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【題目】用混有硫酸亞鐵和硫酸鎂等雜質(zhì)的錳礦(MnO2、MnCO3)生產(chǎn)硫酸錳,實驗室模擬生產(chǎn)過程如下:

已知金屬離子完全沉淀時的pH值如下:Fe3+3.5;Fe2+9.5;Mn2+10.8;Mg2+11.6。

1)反應(yīng)器中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是________。

2)從經(jīng)濟(jì)效益考慮,物料A可以是________。

3)硫酸錳和硫酸鎂的溶解度曲線如右圖所示:

則操作Ⅰ包含的主要操作為________

4MnSO4·H2O1150℃條件下分解,產(chǎn)物是Mn2O4、含硫化合物、水,在該條件下硫酸錳晶體分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。

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【題目】一定溫度下,某容器中加入足量的碳酸鈣,發(fā)生反應(yīng)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),達(dá)到平衡,下列說法正確的是

A. 將體積縮小為原來的一半,當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時,CO2的濃度不變

B. 將體積增大為原來的2倍,再次達(dá)到平衡時,氣體的密度變大

C. CaCO3(s)需加熱條件才分解生成CaO(s)CO2(g),所以是H<0

D. 保持容器壓強(qiáng)不變,充入He,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

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【題目】25 ℃時,在“H2A—HA-—A2-的水溶液體系中,H2A、HA-A2- 三者中各自所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A. 在含H2A、HA-A2- 的溶液中,加入少量NaOH固體,αHA-)一定增大

B. 將等物質(zhì)的量的NaHANa2A混合物溶于水,所得溶液中αHA-A2-

C. NaHA溶液中,HA-的水解能力大于HA-的電離能力

D. 在含H2AHA-A2-的溶液中,若c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),則αH2A)與αHA-)不一定相等

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【題目】已知:D為烴;E分子中碳元素與氫元素的質(zhì)量之比61,相對分子質(zhì)量為44,其燃燒產(chǎn)物只有CO2H2O。A的最簡式與F相同,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),可由淀粉水解得到。

1A的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

2寫出D→E的化學(xué)方程式:_______________________。

3下列說法正確的是____

A.有機(jī)物F能使石蕊溶液變紅

B.用新制的氫氧化銅無法區(qū)分有機(jī)物C、E、F的水溶液

C.等物質(zhì)的量的CD分別完全燃燒消耗氧氣的量相等

D.可用飽和碳酸鈉溶液除去有機(jī)物B中混有的少量C、F

E. B的同分異構(gòu)體中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的酯類共有2

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【題目】下列表示式錯誤的是(  )

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C. Na的電子排布式:1s22s22p63s1 D. Na的外圍電子排布式:3s1

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【題目】含鉻化合物有毒,對人畜危害很大。因此含鉻廢水必須進(jìn)行處理才能排放。已知:Cr3+Cr(OH)3CrO2-

(1)在含+6價鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵,使+6價鉻還原成+3價鉻;再調(diào)節(jié)溶液pH68之間,使Fe3+Cr3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去。

①寫出Cr2O72-FeSO4溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式_______________________。

②用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因__________________________________。

③若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=2×1013 mol/L,則殘留的Cr3+的濃度為___________。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

(2)將含+6價鉻的廢水放入電解槽內(nèi),用鐵作陽極,加入適量的氯化鈉進(jìn)行電解。陽極區(qū)生成的Fe2+Cr2O72發(fā)生反應(yīng),生成的Fe3+Cr3+在陰極區(qū)與OH結(jié)合成氫氧化物沉淀而除去。

①寫出陰極的電極反應(yīng)式__________________________。

②電解法中加入氯化鈉的作用是______________________

(3)某化學(xué)興趣小組以含+6價鉻和+2價錳的工業(yè)廢水為試樣,研究鐵屑用量和pH對廢水中鉻、錳去除率的影響。

①取100mL廢水于250 mL三角瓶中,調(diào)節(jié)pH到規(guī)定值,分別加入不同量的廢鐵屑.得到鐵屑用量對鉻和錳去除率的影響如下圖所示。則在pH一定時,廢水中鐵屑用量為____________時,錳、鉻去除率最好。

②取100mL廢水于250 mL三角瓶中,加入規(guī)定量鐵粉,調(diào)成不同的pH。得到pH對鉻和錳去除率的影響如下圖所示。則在鐵屑用量一定時,廢水pH=__________時錳、鉻去除率最好。

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