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硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫尔盐,是分析...

硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫尔盐,是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。

步骤一:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热、过滤、洗涤、干燥、称量,质量记为m1

步骤二:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀硫酸中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量记为m2

步骤三:硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥,称量所得晶体质量。

步骤四:用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。

回答下列问题:

(1)步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为________。

(2)①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是_______________________________。

说明: 满分5 manfen5.com

制备FeSO4溶液时,用右图装置趁热过滤,原因是

_______________________________________________________________。

②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机是

________________________________________________________________________。

③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为:Fe3标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀盐酸外,还应注意的问题是________________________________________________________________________。

④该实验最终通过____________________确定硫酸亚铁铵产品等级。

 

(1)×132 (2)①除去铁屑表面的油污 加快过滤速率,防止FeSO4被氧化;趁热过滤防止FeSO4从溶液中析出 ②浓缩至液体表面出现洁净薄膜 ③标准色阶和待测液的浓度相当 ④将待测液与标准色阶的红色进行比色 【解析】 试题分析:(1)根据反应掉的铁的质量m(Fe)=m1-m2。进而可计算得生成FeSO4的物质的量。确定(NH4)2SO4质量的方法:Fe~FeSO4~(NH4)2SO4,步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为×132。 (2)①Na2CO3溶液是一种碱性溶液,根据对原料除杂要求,不难推出该过程是除去原料上的油污。至于加热原因,根据盐类水解知识可知,升高温度,促进了Na2CO3的水解,溶液碱性增强,去油污能力增强。 ②浓缩结晶莫尔盐时要用小火加热,加热浓缩初期可轻微搅拌,但注意观察晶膜,若有晶膜出现,则停止加热,防止莫尔盐失水。更不能蒸发至干,蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中,晶体可能会受热分解或被氧化。 ③待测液的配制应保证其处于标准溶液(色阶)的浓度范围之内。 ④该实验最终通过将待测液与标准色阶的红色进行比较确定硫酸亚铁铵产品等级。 考点:考查莫尔盐制备、实验操作以及有关计算
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考点分析:
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实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H+6H2O+(CH2)6N4H[滴定时,1 mol(CH2)6N4H与1 mol H相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:

步骤 Ⅰ 称取样品1.500 g。

步骤 Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。

步骤 Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。

(1)根据步骤 Ⅲ 填空:①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________(填序号)。

A.滴定管内液面的变化

B.锥形瓶内溶液颜色的变化

④滴定达到终点时,酚酞指示剂由________色变成________色,且半分钟内不褪色。

(2)滴定结果如下表所示:

滴定

次数

待测溶液的体积/mL

标准溶液的体积

滴定前刻度/mL

滴定后刻度/mL

1

25.00

1.02

21.03

2

25.00

2.00

21.99

3

25.00

0.20

20.20

若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L1则该样品中氮的质量分数为________。

 

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第三研究性学习小组发现某一种胃药片的制酸剂为碳酸钙,为了测定其中制酸剂的质量特制定了如下操作步骤:

①配制0.2 mol·L1的HCl溶液和0.2 mol·L1的NaOH溶液;②每次取一粒(药片质量均相同)0.2 g的此胃药片,磨碎后放入锥形瓶中再加入20 mL蒸馏水;③以酚酞作指示剂,用0.2 mol·L1的NaOH溶液滴定,需用去V mL达滴定终点;④加入25 mL 0.2 mol·L1的HCl溶液。

(1)写出全部实验过程的操作步骤的顺序:____________。

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(2)上图所示的仪器中配制0.2 mol·L1的HCl溶液和0.2 mol·L1NaOH溶液肯定不需要的仪器是________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。

(3)配制上述溶液应选用的容量瓶的规格分别为________(填字母)。

A.50 mL、50 mL                         B.100 mL、100 mL

C.100 mL、150 mL                       D.250 mL、250 mL

(4)写出相关的化学反应方程式:

________________________________________________________________________。

(5)做2次平行实验后,则每粒胃药片中含碳酸钙的质量表达式为________________g。

 

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甲、乙两同学用一种标准盐酸去测定同一种未知浓度的NaOH溶液的浓度,但操作不同。甲把一定体积的NaOH溶液放入锥形瓶,把标准盐酸放入滴定管进行滴定;乙把一定体积的标准盐酸放入锥形瓶,把未知浓度的NaOH溶液放入滴定管进行滴定。

(1)甲使用的是________滴定管,乙使用的是________滴定管。

(2)甲同学的滴定管在用蒸馏水洗净后没有用标准盐酸润洗,乙同学的滴定管也没有用NaOH溶液润洗,其余操作均正确,这样甲测定结果偏__________,乙测定结果偏________。

 

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常温下,用0.1000 mol·L1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L1CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是(  )

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A.点①所示溶液中:

c(CH3COO)+c(OH)=c(CH3COOH)+c(H)

B.点②所示溶液中:

c(Na)=c(CH3COOH)+c(CH3COO)

C.点③所示溶液中:

c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H)

D.滴定过程中可能出现:

c(CH3COOH)>c(CH3COO)>c(H)>c(Na)>c(OH)

 

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常温下,一定量的醋酸与氢氧化钠发生中和反应,当溶液中(  )

A.c(CH3COO)=c(Na)时,该溶液一定呈中性

B.c(CH3COO)=c(Na)时,醋酸和氢氧化钠恰好完全中和

C.c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)时,可能是醋酸过量

D.c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H)时,一定是NaOH过量

 

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