高中化学 7.1 硫酸亚铁铵的制备试题2 苏教版选修6
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课题1. 硫酸亚铁铵的制备
实验原理
铁屑易溶于稀硫酸,生成硫酸亚铁:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵在水溶液中相互作用,即生成溶解度较小的浅绿色硫酸亚铁铵复盐晶体:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O↓。
一般亚铁盐在空气中都易被氧化,但形成复盐后却比较稳定,不易氧化。
实验试剂
3mol/L硫酸溶液,0.1mol/L碳酸钠溶液,铁屑(本实验中亦可以铁粉代),硫酸铵。
实验仪器
电子天平,量筒(10mL,50mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),蒸发皿(60mL),玻璃棒,铁架台,酒精灯,三脚架,石棉网,胶头滴管,药匙,吸滤瓶,布氏漏斗。
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附:实验有关装置
实验实际操作装置、产品。
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化学基础打好,内容知识熟记,肯定可以拿高分哟!高中化学和你一起共同进步学业有成!TB:小初高题库班级:姓名:硫酸亚铁铵的制备2013/3/13一、硫酸亚铁铵的性质1、分子式为、_____ _色晶体,商品名为______ ___,是一种______盐,溶于水,溶于乙醇2、一般亚铁盐在空气中易被____ __,形成复盐后就比较稳定,被氧化3、与其他复盐一样,(NH4)2 SO4·FeSO4·6H2O在水中的溶解度比组成它的每一种盐FeSO4或(NH4)2SO4都要__ __二、硫酸亚铁铵的制备1、制备原理(1)(NH4)2 SO4·FeSO4·6H2O在水中的溶解度比组成它的每一种盐FeSO4或(NH4)2SO4都要__ __。
将等物质的量的FeSO4、(NH4)2SO4溶液___ ___,冷却至室温,则析出______ ___晶体。
FeSO4可由与稀硫酸反应制得化学方程式如下:_______ ____________________,______ ___________________________________ (2)主要原料:硫酸铵、铁屑、稀硫酸2、硫酸亚铁铵的制备(1)铁屑的净化5g铁屑→15mL1mol/LNa2CO3溶液浸泡(煮沸)→倾析法分离→洗涤→晾干1)N a2CO3溶液浸泡的目的:2)将碱液倒掉的方法:【倾析法】①当沉淀的结晶颗粒时,静置后容易沉降至容器底部,此时将上层清夜沿倒入另一容器,即可使沉淀和清夜分离②若沉淀要洗涤,可注入水(或其他洗涤剂),充分搅拌后使沉淀沉降,再用倾析法分离,重复数次。
课题一硫酸亚铁铵的制备(时间:45分钟)1.工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时,为了提高产品的质量,常采取的措施是( ) A.硫酸过量B.铁屑过量C.硫酸和铁的物质的量之比为1∶1D.需要用浓硫酸解析铁屑过量可以还原氧化生成的Fe3+,Fe+2Fe3+===3Fe2+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质。
答案 B2.用倾析法进行分离适用于( )A.沉淀的结晶颗粒较小B.沉淀的结晶颗粒较大C.沉淀不容易沉降D.沉淀的质量较小解析当沉淀的结晶颗粒较大,静置后容易沉降至容器底部时,常用倾析法(也称倾注法)进行分离或洗涤。
答案 B3.用硫酸和铁屑制备硫酸亚铁,反应结束后,需将反应液进行过滤,但过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,可采取的措施是( )A.将普通漏斗改为分液漏斗B.将漏斗预热,进行热过滤C.增加滤纸层数D.向溶液中加一些稀硫酸解析反应后的溶液是几乎饱和的硫酸亚铁溶液,进行过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,是由于滤液在漏斗颈下端遇冷析出晶体造成的,可采取的措施是将漏斗预热,进行热过滤。
答案 B4.下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质,其中能达到实验目的的是( )A .用装置甲制取氨气B .用装置乙除去氨气中的水蒸气C .用装置丙验证氨气具有还原性D .用装置丁吸收尾气解析 A 项,NH 3的溶解度较大,不加热,NH 3不会从溶液中出来,错误;B 项,NH 3显碱性,会被浓H 2SO 4吸收,故不可用浓H 2SO 4作干燥剂,错误;C 项,发生的反应为3CuO +2NH 3=====△3Cu +N 2+3H 2O ,反应中NH 3作还原剂,正确;D 项,NH 3通入溶液中,首先接触的是水,故会发生倒吸,错误。
答案 C5.在实验室进行物质制备,下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )A .C ――————→在空气中点燃CO ――——→CuO △CO 2――————→NaOH 溶液Na 2CO 3B .Cu ―——―→AgNO 3Cu(NO 3)2溶液―——―→NaOH 溶液Cu(OH)2 C .Fe ――——→点燃Fe 2O 3―——―→H 2SO 4溶液Fe 2(SO 4)3溶液 D .CaO ―——―→H 2O Ca(OH)2溶液―——―→Na 2CO 3溶液NaOH 溶液解析 A 在操作上不可行,经济上也不合理;B 在经济上不合理;C 中Fe 在氧气中燃烧的产物是Fe 3O 4,而不是Fe 2O 3,理论上不正确。
高二实验化学专题7课题1——硫酸亚铁铵的制备班级学号姓名1.摩尔盐的组成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示,下列关于该物质的叙述不正确的是( ) A.它是由(NH4)2SO4与FeSO4组成的混合物B.它是一种纯净物C.它是一种复盐D.它是一种结晶水合物2.下列关于硫酸亚铁铵的溶解度大小的叙述正确的是( ) A.比硫酸亚铁大B.比硫酸铵大C.比硫酸亚铁、硫酸铵都小D.比硫酸亚铁、硫酸铵都大3.将硫酸亚铁溶液和硫酸铵溶液按溶质物质的量之比为1︰1混合,加热浓缩,再冷却结晶,最先析出的晶体是( ) A.硫酸亚铁B.硫酸铵C.硫酸亚铁铵D.硫酸亚铁和硫酸铵的混合晶体4.用倾析法进行分离适用于( ) A.沉淀的结晶颗粒较小B.沉淀的结晶颗粒较大C.沉淀不容易沉降D.沉淀的质量较小5.工业上常用过量废铁屑与硫酸反应生产硫酸亚铁,铁屑中常含有下列杂质,其中对产品硫酸亚铁的纯度影响不大的是( ) A.油污B.铁锈C.锌D.硫化物6.工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时,为了提高产品的质量,常采取的措施是( ) A.铁屑过量B.硫酸过量C.硫酸和铁的物质的量之比为1︰1 D.需要用浓H2SO47.用硫酸和铁屑制备硫酸亚铁,反应结束后,需将反应液进行过滤,但过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,可采取的措施是( ) A.将普通漏斗改为分液漏斗B.将漏斗预热,进行热过滤C.增加滤纸层数D.向溶液中加一些稀硫酸8.设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。
根据启普发生器原理,可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器(见右图)。
若关闭K,不能使反应停止,可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸出)。
下列气体的制取宜使用该装置的是( )A.用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气B.用锌粒与稀硫酸制氢气C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢(有毒气体)D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳9.下列操作不是..从安全角度考虑的是( ) A.做氢气还原氧化铜实验时,先通氢气排净装置中空气再加热B.稀释浓硫酸时将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中并不断搅拌C.给试管中的液体加热时,试管口不能对着自己或他人D.用废铁屑制硫酸亚铁时,先将废铁屑放在碱液中加热1~2 min10.化学实验中,常将溶液或试剂酸化,下列酸化处理的措施中正确的是( )A.定性检验SO32-,将BaCl2溶液用HNO3酸化B.为了提高KMnO4溶液的氧化能力,用盐酸将其酸化C.检验某溶液中是否含Cl–,用HNO3酸化的AgNO3溶液D.配制FeCl2溶液时通常加少量HNO3酸化,减小其水解程度11.在制备硫酸亚铁铵晶体的过程中,下列说法不正确的是( ) A.应保持H2SO4适当过量,抑制Fe2+、NH4+的水解B.将铁屑放入Na2CO3溶液中浸泡数分钟是为了除去铁屑表面的油污C.将FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液加热蒸干即可得到硫酸亚铁铵D.洗涤硫酸亚铁铵晶体时,应用少量酒精洗去晶体表面附着的水分12. 硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O,商品名为摩尔盐。
课题1硫酸亚铁铵的制备1.硫酸亚铁铵,商品名称为摩尔盐,其化学式为,色晶体。
是一种盐。
溶于水,溶于酒精。
(NH4)2SO4和硫酸亚铁溶液混合,加热浓缩即可制得硫酸亚铁铵,其主要原因是。
写出反应式根据硫酸亚铁铵的制备知识要点完成下列空格⑴Na2CO3溶液可以除油污的原因是,加热更有利于提高去污能力的原因是,将剩余的碱液倒掉的方法是。
⑵将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入25 mL 3 mol·L-1 H2SO4 ,放在水浴中加热至不再有气体生成为止,再加入1 mL 3 mol·L-1 H2SO4,趁热过滤,将滤液转移至中。
趁热过滤的目的是。
反应结束时再加入1 mL 3 mol·L-1 H2SO4的作用是。
在制备FeSO4过程中常会出现黄色现象,避免这种现象的有效方法是。
⑶(NH4)2SO4与FeSO4混合后,缓缓加热,浓缩至。
浓缩时能否蒸发至干,为什么?不能。
①蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中,②。
制得的晶体过滤后用洗涤而不用蒸馏水的原因是①减少晶体在洗涤时的溶解,②。
⑷加热浓缩硫酸亚铁铵溶液的过程中,可能形成Fe3+,为什么?常见问题:①制备FeSO4时,硫酸为什么要过量___________________________________________________。
②制备(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 时,为什么要采用水浴加热浓缩______________________________。
③如何计算(NH4)2SO4的质量和硫酸亚铁铵的理论产量及产率_______________________________。
④如何制备不含氧的蒸馏水?为什么配制硫酸亚铁铵试液时要用不含氧的蒸馏水________________________________________________________________________。
专题七物质的制备与合成 7.1 硫酸亚铁铵的制备1.将硫酸亚铁和硫酸铵以物质的量之比为1∶1混合,加热浓缩,再冷却结晶,最先析出的晶体是( )A.硫酸亚铁B.硫酸铵C.硫酸亚铁铵D.硫酸亚铁和硫酸铵混合晶体解析:将FeSO4和(NH4)2SO4以物质的量之比为1∶1混合时,加热浓缩,冷却结晶即析出硫酸亚铁铵晶体。
答案:C2.用硫酸和铁屑制备硫酸亚铁,反应结束后,需将反应液进行过滤,但过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,可采取的措施是( )A.将普通漏斗改为分液漏斗B.将漏斗预热,进行热过滤C.增加滤纸层数D.向溶液中加一些稀硫酸解析:反应后的溶液是几乎饱和的硫酸亚铁溶液,进行过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,是由于滤液在漏斗颈下端遇冷析出晶体造成的,可采取的措施是将漏斗预热,进行热过滤。
答案:B3.实验室制取气体时,吸收尾气的方案,正确的是( )①向KMnO4晶体中加入浓盐酸,产生的气体进行漂白实验后的尾气用NaOH溶液吸收②向Na2SO4晶体中滴入浓硫酸,尾气用氨水吸收③向FeS固体中滴入稀盐酸,最后的尾气用CuSO4溶液吸收④浓硫酸与食盐晶体共热,将多余的气体用水吸收A.①④B.②③C.①③④D.①②③④解析:①②③④的尾气分别是Cl2、SO2、H2S、HCl,分别用NaOH溶液、氨水、CuSO4溶液、水吸收。
答案:D4.用倾析法进行分离适用于( )A.沉淀的结晶颗粒较小B.沉淀的结晶颗粒较大C.沉淀不容易沉降D.沉淀的质量较小解析:当沉淀的结晶颗粒较大,静置后容易沉降至容器底部时,常用倾析法(也称倾注法)进行分离或洗涤。
答案:B5.工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时,为了提高产品的质量,常采取的措施是( )A.硫酸过量B.铁屑过量C.硫酸和铁的物质的量之比为1∶1D.需要用浓硫酸解析:铁屑过量可以还原氧化生成的Fe3+,Fe + 2Fe3+3Fe2+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质。
课题一硫酸亚铁铵的制备(时间:45分钟)1.工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时,为了提高产品的质量,常采取的措施是( ) A.硫酸过量B.铁屑过量C.硫酸和铁的物质的量之比为1∶1D.需要用浓硫酸解析铁屑过量可以还原氧化生成的Fe3+,Fe+2Fe3+===3Fe2+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质。
答案 B2.用倾析法进行分离适用于( )A.沉淀的结晶颗粒较小B.沉淀的结晶颗粒较大C.沉淀不容易沉降D.沉淀的质量较小解析当沉淀的结晶颗粒较大,静置后容易沉降至容器底部时,常用倾析法(也称倾注法)进行分离或洗涤。
答案 B3.用硫酸和铁屑制备硫酸亚铁,反应结束后,需将反应液进行过滤,但过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,可采取的措施是( )A.将普通漏斗改为分液漏斗B.将漏斗预热,进行热过滤C.增加滤纸层数D.向溶液中加一些稀硫酸解析反应后的溶液是几乎饱和的硫酸亚铁溶液,进行过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,是由于滤液在漏斗颈下端遇冷析出晶体造成的,可采取的措施是将漏斗预热,进行热过滤。
答案 B4.下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质,其中能达到实验目的的是( )A .用装置甲制取氨气B .用装置乙除去氨气中的水蒸气C .用装置丙验证氨气具有还原性D .用装置丁吸收尾气解析 A 项,NH 3的溶解度较大,不加热,NH 3不会从溶液中出来,错误;B 项,NH 3显碱性,会被浓H 2SO 4吸收,故不可用浓H 2SO 4作干燥剂,错误;C 项,发生的反应为3CuO +2NH 3=====△3Cu +N 2+3H 2O ,反应中NH 3作还原剂,正确;D 项,NH 3通入溶液中,首先接触的是水,故会发生倒吸,错误。
答案 C5.在实验室进行物质制备,下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( )A .C ――————→在空气中点燃CO ――——→CuO △CO 2――————→NaOH 溶液Na 2CO 3 B .Cu ―——―→AgNO 3Cu(NO 3)2溶液―——―→NaOH 溶液Cu(OH)2C .Fe ――——→点燃Fe 2O 3―——―→H 2SO 4溶液Fe 2(SO 4)3溶液D .CaO ―——―→H 2O Ca(OH)2溶液―——―→Na 2CO 3溶液NaOH 溶液解析 A 在操作上不可行,经济上也不合理;B 在经济上不合理;C 中Fe 在氧气中燃烧的产物是Fe 3O 4,而不是Fe 2O 3,理论上不正确。
课题一硫酸亚铁铵的制备
1、硫酸亚铁铵晶体的性质
物理性质:浅绿色,易溶于水、不溶于乙醇,在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小化学性质:能水解;具有还原性,但比硫酸亚铁稳定
2、将绿矾(FeSO4•7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体。
(NH4)2SO4+FeSO4+ 6H2O= (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓根据下图回答:
(1)步骤1Na2CO3的主要作用是。
(2)步骤2中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示):
(3)步骤3中,加入(NH4)2SO4固体后,要得到摩尔盐晶体,需经过的实验操作包括:加热蒸发、、。
(4)步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是。
操作对比:
1、三个步骤中都含有加热的操作:
步骤1中:小火加热的目的是:
;
步骤2中:水浴加热的优点是;
水浴加热是为了;
步骤3中:加热是为了蒸发溶剂,浓缩结晶。
思考:该实验中,要得到摩尔盐晶体,应加热到时,停止加热。
为什么不能蒸干?
那么蒸发下列溶液呢?
①从CuSO4溶液得到胆矾晶体:。
②从NaCl溶液得到NaCl固体:
2、三个步骤中都含有固液分离的操作:
步骤1中采用倾析法分离出铁屑,下列适合用倾析法的有:
A、沉淀的颗粒较大
B、沉淀容易沉降
C、沉淀呈胶状
D、沉淀呈絮状
步骤2中溶液趁热过滤的原因是。
步骤3中可以用如下装置进行过滤:
(1)这种过滤方式称为:
(2)这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度快外,
还有一个优点是:。
(3)你能讲出仪器A、B、C的名称么?
摩尔盐产品中离子的检验:
例:为检验硫酸亚铁铵晶体中的NH4+、Fe2+、SO42-,
(1)甲同学提出可以用湿润的试纸、稀盐酸和溶液检验出这三种离子。
(2)乙同学提出检验产品中的Fe2+ 、可以用KSCN溶液和另一种试剂来检验,试简述操作和现象:。
但是实际操作中,乙加入KSCN溶液后发现溶液变为浅红色,于是对自己提出的方法产生怀疑。
丙同学仔细思考后认为,可以从另一现象证明产品中的Fe2+,该现象是:。
产品中Fe2+的定量分析
例:制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。
为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法。
称取4.0 g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。
用0.2 mo1/L KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积 10.00 mL。
(1)请完成滴定过程中发生的离子方程式:
Fe2++ MnO4-+()= Mn2++ Fe3++ H2O
(2)本实验的指示剂。
A、酚酞
B、甲基橙
C、石蕊
D、不需要
(3)KMnO4溶液置于(酸式、碱式)滴定管中
(4)终点颜色的变化: 。
(5)产品中Fe2+的质量分数为。
课题1答案:(1)除去铁屑表面的油污 (2)Fe + 2Fe 3+ = 3Fe
2+ (3)加热蒸发、冷却结晶、过滤。
(4)利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分。
操作对比:
1、三个步骤中都含有加热的操作:
步骤1中:小火加热的目的是:升温,溶液碱性增强,去油污能力增强 步骤2中:水浴加热的优点是:受热均匀、便于控制温度; 水浴加热是为了加速铁的溶解; 步骤3中:加热是为了蒸发溶剂,浓缩结晶。
思考:该实验中,要得到摩尔盐晶体,应加热到溶液表面出现晶膜时,停止加热。
为什么不能蒸干?蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中;
蒸干时晶体会受热分解或氧化
那么蒸发下列溶液呢?
①从CuSO4溶液得到胆矾晶体:加热到溶液表面出现晶膜时,停止加热。
②从NaCl 溶液得到NaCl 固体:加热到大量晶体析出时,停止加热,用余热蒸干
2、三个步骤中都含有固液分离的操作:
步骤1中采用倾析法分离出铁屑,下列适合用倾析法的有:
A 、沉淀的颗粒较大
B 、沉淀容易沉降
C 、沉淀呈胶状
D 、沉淀呈絮状
步骤2中溶液趁热过滤的原因是防止溶液冷却时,硫酸亚铁因析出而损失 。
步骤3中可以用如下装置进行过滤:
(1)这种过滤方式称为:减压过滤(也称抽滤或吸滤)
(2)这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度快外,
还有一个优点是:得到较干燥的沉淀。
(3)你能讲出仪器A 、B 、C 的名称么?
摩尔盐产品中离子的检验:
例:为检验硫酸亚铁铵晶体中的+4NH 、Fe 2+、-
24SO , (1)甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和Ba(OH)2溶液检验出这三种离子。
(2)乙同学提出检验产品中的Fe 2+
、可以用KSCN 溶液和另一种试剂氯水来检验,试简述操作和现象:先加KSCN 溶液,无明显变化,再加氯水,溶液呈血红色 。
但是实际操作中,乙加入KSCN 溶液后发现溶液变为浅红色,于是对自己提出的方法产生怀疑。
丙同学仔细思考后认为,可以从另一现象证明产品中的Fe 2+,该现象
是:继续滴加氯水后,溶液的红色明显加深。
产品中Fe 2+的定量分析
(1)请完成滴定过程中发生的离子方程式:
5 Fe2++1 MnO4-+( 8H+) = 1 Mn2++ 5 Fe3++ 4 H2O (2) D 。
(3)酸式
(4)终点颜色的变化:溶液由无色变为浅红色,半分钟内不褪色。
(5)产品中Fe2+的质量分数为 14% 。