高中化学 《硫酸亚铁铵的制备》同步检测（2）

用心 爱心 专心 1 化学 化学 7 1 7 1 硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备 同步检测 同步检测 2 2 苏教版选修 苏教版选修 6 6 1 2011 年宿迁高二检测 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 选 B 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 2 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 1 D 需要用浓硫酸 解析 选 B 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 3 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 选 B 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 4 2011 年徐州高二检测 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 CCOCO2Na2CO3 在空气中点燃 CuO NaOH溶液 B CuCu NO3 2溶液Cu OH 2 AgNO3 NaOH溶液 C FeFe2O3Fe2 SO4 3溶液 点燃 H2SO4溶液 D CaOCa OH 2溶液NaOH 溶液 H2O Na2CO3溶液 解析 选 D 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 Fe3O4 而不是 Fe2O3 理论上不正确 5 硫酸亚铁铵的化学式为 NH4 2SO4 FeSO4 6H2O 商品名为摩尔盐 可由硫酸亚铁与硫酸 铵反应生成硫酸亚铁铵 一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化 而形成摩尔盐后就比较稳定了 用心 爱心 专心 2 三种盐的溶解度 单位为 g 100 g 水 如下表 温度 102030405070 NH4 2SO473 075 478 081 084 591 9 FeSO4 7H2O40 048 060 073 3 NH4 2SO4 FeSO4 6H 2O 18 121 224 527 9 实验室制取少量摩尔盐的流程如下 试回答下列问题 1 步骤 3 中进行 趁热快速过滤 可采取的措施是 写出 1 种 趁热过滤的目的是 2 步骤 4 中加热浓缩至 时为止 3 步骤 4 中析出的晶体不含 NH4 2SO4 FeSO4的原因是 理论上制得的摩尔盐的质量为 称取两份质量均为 1 96 g 的该硫酸亚铁铵 制成溶液 用未知浓度的 KMnO4酸性溶液进 行滴定 1 滴定时 将 KMnO4酸性溶液装在 填 酸式 或 碱式 滴定管 已知 MnO被 4 还原为 Mn2 试写出该滴定过程中的离子方程式 2 判断该反应到达滴定终点的现象为 3 假设到达滴定终点时 用去V mL KMnO4酸性溶液 则该 KMnO4酸性溶液的浓度为 用心 爱心 专心 3 mol L 1 解析 以物质的制备为背景材料的实验题对实验能力的要求是很弹性的 可以问最简单的实 验仪器使用 基本操作 也可以提高到实验步骤的分析能力 还可以灵活考查实验方法的灵 活运用能力 甚至可以渗透实验方案设计 由于试题情景的绝对真实性 所涉及的反应原理 实验操作方法一般都是常用的 实用的 仪器也是比较常见的 所以应该把精力放在理解透 基本的实验方法 实验原理上 如本题因为 FeSO4在低温时溶解度较小 应采用趁热过滤 如果不趁热过滤就会有 FeSO4 7H2O 晶体析出 过滤时会出现漏斗堵塞现象 答案 1 将漏斗置于沸水中预热后进行快速热过滤 防止 FeSO4 7H2O 晶体析出 2 液体表面出现晶膜 3 在相同温度下 NH4 2SO4 FeSO4 6H2O 的溶解度比 NH4 2SO4 FeSO4都要小 7 m1 m2 g 1 酸式 5Fe2 MnO 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 4 2 当最后一滴 KMnO4酸性溶液滴下时 溶液变成紫色 30 s 内不褪色 说明达到滴定终点 3 1 V 1 2011 年漳州高二检测 下列溶液有时呈黄色 其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色 的是 A 浓硝酸 B 硫酸亚铁 C 高锰酸钾 D 工业盐酸 解析 选 B 有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化 其变色的原因是多方面的 如 久置的浓硝酸显黄色 是因为发生分解反应 4HNO3 4NO2 O2 2H2O 浓硝酸里溶解了 红棕色的 NO2而呈黄色 久置的 KMnO4溶液也不十分稳定 在酸性溶液中缓慢地分解 使溶 液显黄色 4MnO 4H 4MnO2 3O2 2H2O 工业盐酸呈黄色 是因为含有 Fe3 杂质 4 硫酸亚铁在空气里 Fe2 被氧气氧化为 Fe3 而使溶液显黄色 4Fe2 4H O2 4Fe3 2H2O 2 工业上常用过量废铁屑与硫酸反应产生硫酸亚铁 铁屑中常含有下列杂质 其中对生成 及产品纯度影响不大的是 A 油污 B 铁锈 C 锌 D 硫化物 解析 选 B 铁屑中含有油污会阻碍硫酸与铁的接触而影响反应速率 铁屑中含有铁锈 铁 锈溶于硫酸生成硫酸铁后 Fe 2Fe3 3Fe2 因此 铁屑中含有铁锈对生成及产品纯度影 响不大 铁屑中含有锌 锌与硫酸反应生成硫酸锌影响产品纯度 铁屑中含有硫化物 FeS 与硫酸反应生成有毒的硫化氢气体 3 设计实验要注意安全 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 用心 爱心 专心 4 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 分气体逸散 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 D 用碳酸钙 块状 与稀硫酸制二氧化碳 解析 选 B 选项 A 中二氧化锰为粉末状物质 关闭 K 时 反应不能停止 选项 B 中 Zn 为颗 粒状物质 关闭 K 可以使试管内的气体压强增大 能达到反应停止 选项 C 中与选项 B 相似 但 H2S 有毒 对空气造成污染 选项 D 中 CaCO3 与 H2SO4反应生成 CaSO4 由于 CaSO4微溶于 水 附在 CaCO3表面 使反应停止 达不到制取 CO2的目的 4 2011 年无锡高二检测 下列实验中 仪器的下端必须插入液面以下的是 制备氢气的简易装置中用来加稀硫酸的长颈漏斗 实验室用 MnO2和浓盐酸制备氯气装置中的分液漏斗 用新制的 FeSO4溶液和 NaOH 溶液制备 Fe OH 2操作中的胶头滴管 将氯气溶于水制取氯水时的导气管 蒸馏石油时的温度计 A B C D 全部 解析 选 B 制 H2时 长颈漏斗必须插入液面以下 以避免 H2逸出 正确 因为分液漏斗 上有塞子 所以分液漏斗不必插入液面以下 不正确 为了避免滴加液体时带入 O2 制取 Fe OH 2时 胶头滴管应插入液面以下 正确 Cl2在水中的溶解度不大 不会引起倒吸 且 Cl2有毒 不能排放到空气中 正确 蒸馏时 温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口 处 不正确 5 用下列装置制取并收集 NO2气体 其中最合理的是 解析 选 C 铜和浓硝酸反应的产物是二氧化氮 其密度比空气大 因此利用排空气法用封 用心 爱心 专心 5 闭装置收集二氧化氮气体时 导气管应该长进短出 这样有利于把试管中的空气排尽 6 2011 年泉州高二检测 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 解析 选 C 由于复盐在水中的溶解度比组成它的每一种盐都要小 因此 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 冷却结晶 最先析出的晶体是 硫酸亚铁铵 7 如图装置可用于 A 加热 NaHCO3制 CO2 B 加热硝酸铅制取二氧化氮 C 用 Cu 和稀 HNO3反应制 NO D 用 NH4Cl 与浓 NaOH 溶液反应制 NH3 解析 选 C 采用加热 NaHCO3固体制 CO2需使试管口向下倾斜且排饱和 NaHCO3溶液 NO2易 与水反应不能采用排水法收集 NH3极易溶于水也不能采用排水法收集 8 2011 年厦门高二检测 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 避免 Fe2 NH的水解 4 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 解析 选 C 将 FeSO4和 NH4 2SO4的混合溶液蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止 不能蒸干 9 利用如图所示的装置能完成的实验是 A 利用 MnO2固体和浓盐酸制取 Cl2 B 利用 CaO 固体和浓氨水制取氨气 C 利用锌粒和稀硝酸制取 H2 D 利用 NaI 晶体和浓硫酸制取 HI 气体 解析 选 B 由于图示为 固液不加热 型装置 故要求反应物为固体和液体 且要求反应 在不加热的条件下能够发生 因为四个选项中反应物都为固体和液体 所以只需再分析反应 在不加热条件下能否达到实验目的即可 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 需要在加热的条件下才能进行 所以该装置不能完成实 验 故 A 错 HNO3具有强氧化性 故 C 项不能产生 H2 由于浓硫酸具有强氧化性 能和 NaI 用心 爱心 专心 6 发生氧化还原反应生成 I2 故 D 错 10 双球洗气管是一种多用途仪器 常用于去除杂质 气体干燥 气体吸收 能防止倒吸 等实验操作 如图所示是用水吸收下列某气体时的情形 根据下表判断由左方进入的被吸 收气体是 四种气体的溶解度表 室温下 气体 Cl2HClH2SCO2 1 体积水约能吸收气体体积数 2 5002 61 A Cl2 B HCl C H2S D CO2 解析 选 B 由四种气体的溶解度表可以看出 HCl 溶解度最大 溶解的速率大于气体进入 洗气管的速率 导致左管气压降低 出现图所示的情形 11 硫酸亚铁铵又称摩尔盐 是浅绿色单斜晶体 它在空气中比一般亚铁盐稳定 不易被氧 化 溶于水但不溶于乙醇 它是常用的 Fe2 试剂 硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一个组分 FeSO4或 NH4 2SO4 的溶解度都要小 因 此 从 FeSO4和 NH4 2SO4溶于水所制得的混合溶液中 很容易得到结晶的摩尔盐 本实验是先将铁屑溶于稀 H2SO4中生成 FeSO4 再往得到的 FeSO4溶液中加入 NH4 2SO4 其物质 的量与 FeSO4相等 加热浓缩混合溶液 冷却过程中 NH4 2SO4 FeSO4 6H2O 复盐便可结晶 析出 回答下列问题 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 解析 在制备摩尔盐的过程中要注意 1 FeSO4 是强酸弱碱盐 制备过程中要控制溶液的 pH 防止 Fe2 水解 2 Fe2 有较强的还原性 要防止空气中的 O2 等氧化剂氧化 Fe2 答案 1 FeSO4 是强酸弱碱盐 水解显酸性 酸过量可防止 Fe2 的水解 用心 爱心 专心 7 2 水浴加热浓缩易控制加热温度 温度过高 Fe2 易被空气中的 O2 氧化 3 m NH4 2SO4 M NH4 2SO4 m Fe M Fe 理论产量 m 硫酸亚铁铵 M 硫酸亚铁铵 m Fe M Fe 产率 100 实际产量 理论产量 4 将普通蒸馏水煮沸冷却后立即使用 防止配制溶液时 部分 Fe2 被 O2氧化 12 某兴趣小组按下列方案完成 由含铁的久置的废铝片制备硫酸铝晶体 的实验 步骤 取一定量的废铝片样品 加足量的 NaOH 溶液 反应完全后过滤 步骤 边搅拌边向步骤 的滤液滴入稀硫酸至溶液的 pH 8 9 产生白色的 Al OH 3沉淀 静置 过滤 洗涤 步骤 将步骤 中得到的沉淀溶于足量的稀硫酸 步骤 将得到的溶液蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 干燥 请回答下列问题 1 步骤 的操作中需用的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒和 过滤的目的是 2 步骤 中可能发生的反应的离子方程式为 3 步骤 中溶液 pH 8 9 时 检验沉淀是否沉淀完全的方法是 除控制溶液的 pH 8 9 可以得沉淀外 还有更好的做法 理由 解析 1 因为 Al 能与 NaOH 溶液反应而铁与 NaOH 溶液不反应 故过滤是为了除去铁等难溶 性杂质 2 久置的铝表面有一层致密的氧化物薄膜 所以加入 NaOH 溶液后发生两个反应 Al2O3与 NaOH 溶液反应 Al 与 NaOH 溶液反应 3 若沉淀完全 则取上层清液少许于试管中 继续滴加少量的稀 H2SO4 不会产生白色沉淀 因为 Al OH 3是两性氢氧化物 它可以溶于过量的稀 H2SO4中 故更好的做法是将稀 H2SO4改 为通入 CO2 答案 1 漏斗 除去铁等难溶性物质 2 Al2O3 2OH 3H2O 2Al OH 4 2Al 2OH 6H2O 2Al OH 3H2 4 用心 爱心 专心 8 3 取少量静置后的上层清液于试管中 用滴管滴入少量的稀 H2SO4 若无沉淀生成 则表明 沉淀完全 通入 CO2 Al OH 3不会溶于 H2CO3溶液 或 CO2的水溶液 13 硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 是一种重要的食品和饲料添加剂 实验室通过如下实验由废铁屑 制备 FeSO4 7H2O 晶体 将 5 Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中 加热数分钟 用倾析法除去 Na2CO3 溶液 然后将废铁屑用水洗涤 2 3 次 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸 控制温度在 50 80 之间至铁屑耗尽 趁热过滤 将滤液转入到密闭容器中 静置 冷却结晶 待结晶完毕后 滤出晶体 用少量冰水洗涤 2 3 次 再用滤纸将晶体吸干 将制得的 FeSO4 7H2O 晶体放在一个小广口瓶中 密闭保存 请回答下列问题 1 实验步骤 的目的是 加热的作用是 2 实验步骤 明显不合理 理由是 3 实验步骤 中用少量冰水洗涤晶体 其目的是 4 经查阅资料后发现 硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到 FeSO4 7H2O FeSO4 4H2O 和 FeSO4 H2O 硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示 仅在 56 7 64 温度下可同时析出两种晶体 硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成 温度 010305056 76064708090 溶解度 g 14 017 025 033 035 235 335 633 030 527 0 析出晶体 FeSO4 7H2OFeSO4 4H2OFeSO4