高中化学 专题七 物质的制备与合成 7.1 硫酸亚铁铵的制备同步训练 苏教版选修6

1、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11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11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

2、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()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溶液吸收向Na2SO4晶体中滴入浓硫酸,尾气用氨水吸收向FeS固体中滴入稀盐酸,最后的尾气用CuSO4溶液吸收浓硫酸与食盐晶体共热,将多余的气体用水吸收A.B.C.D.解析: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

3、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11D.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:B6.如图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时,发现锌粒、酸没有接触而稀硫酸又不够,为使反应顺利进行,则可以从漏斗中加入的试剂是()食盐水KNO3溶液适量硫酸铜溶液Na2CO3溶液CCl4浓氨水

4、A.B.C.D.解析:加入食盐水相当于稀释硫酸使之与锌粒接触而反应;加入KNO3溶液会产生氮的低价态化合物而不是氢气;加入适量的CuSO4溶液析出Cu,Cu与Zn构成原电池,使得反应速率加快;加入Na2CO3溶液与H2SO4反应消耗H2SO4,不能再产生H2;CCl4使得H2SO4液面上升与Zn接触反应;浓氨水与H2SO4反应消耗H2SO4,不能再产生H2,故可以从漏斗中加入。答案:A7.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(如图)。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

5、()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,能使反应停止;选项C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,附着在CaCO3表面,使反应停止,达不到制取CO2的目的。答案:B8.FeSO47H2O晶体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FeSO47H2O晶体:将5% Na2CO3溶液加入

6、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适量的稀硫酸,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23次,再用滤纸将晶体吸干;将制得的FeSO47H2O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)实验步骤中用少量冰水洗涤晶体,其目的是。解析:该实验中的原料为废铁屑,实验步骤的目的是对原料的处理,分析原料和使用的试剂,原料为废铁屑,试剂为Na2CO3溶液。Na2CO3溶液是一种碱性溶液

7、,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。废铁屑除了有杂质油污,肯定有三价铁,在实验操作中也必须除去。步骤用冰水洗涤,“洗”显然是除去实验中带入的杂质,即洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,用“冰水”洗涤而不用常温水洗涤,是为了尽可能减少晶体的溶解,降低洗涤过程中FeSO47H2O的损耗问题。答案:(1)除油污升高温度,溶液碱性增强,去油污能力增强(2)降低洗涤过程中FeSO47H2O的损耗9.下列有关锌与H2SO4反应及ZnSO47H2SO4制备实验,回答各问题。(1)实验室中利

8、用Zn与稀硫酸反应制取H2时,通常用粗锌,原因是。(2)如果足量锌中混有少量Fe和Cu的杂质,对制取纯净ZnSO4(填“有”或“没有”)影响,原因是。(3)如果稀硫酸中混有少量CuSO4,对制取纯净ZnSO47H2O(填“有”或“没有”)影响,原因是。(4)制备ZnSO47H2O时:使锌过量;使H2SO4过量。你认为应该采用,原因是。(5)下列为制备ZnSO47H2O的六个操作步骤,补充完整。使过量Zn与稀硫酸反应,目的是。,除去未反应的Zn及其他不溶性杂质。,除去大部分水,使溶液浓缩。冷却结晶。,将晶体与溶液分离。干燥晶体。解析:实验室常用含有杂质的锌与稀硫酸反应,这是由于形成的原电池加快了

9、反应速率的缘故。制备中,只要Zn过量,Zn中的杂质Fe、Cu和溶液中的CuSO4都不会影响产品的质量。答案:(1)纯锌与稀硫酸反应极慢,而含杂质的锌与稀硫酸反应较快,因为锌、杂质和稀硫酸可以构成原电池(2)没有铜不与稀硫酸反应,可以滤去,铁虽然能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁的活动性强,可以把铁从硫酸亚铁中置换出来,最后亦可滤去(3)没有Cu2+可被Zn置换生成Cu,可以滤去(4)锌除了跟稀硫酸反应生成ZnSO4外,还要还原其他杂质,锌过量易于滤去(5)生成ZnSO4同时除去其他杂质过滤蒸发过滤10.(2013全国大纲卷)制备氮化镁的装置示意图如下:回答下列问题:(1)检查装置气密性的方法

10、是。a的名称是,b的名称是。(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式:。(3)C的作用是,D的作用是,是否可以把C与D的位置对调并说明理由。(4)写出E中发生反应的化学方程式:。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象。解析:(1)该装置所连仪器较多,所以需微热b,G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管若形成一段水柱,则气密性良好。a为分液漏斗;b为圆底烧瓶。(2)由题意知NaNO2与(NH4)2SO4反应制得N2,其化学方程式为(NH4)2SO4+2NaNO22N2+Na2SO4+4H2O。(3)C中的FeS

11、O4具有还原性,可推测其作用是除去氧气或A中生成的氮氧化物;D中浓硫酸的作用是除去水蒸气;若将C与D的位置对调则无法除去水蒸气。(4)E中发生的反应应为N2+3MgMg3N2。(5)Mg3N2与水反应可生成Mg(OH)2和NH3,依据此反应可确定是否含有Mg3N2,具体操作及现象为:取少量产物于试管中,加少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有Mg3N2;弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁。答案:(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好分液漏斗圆底烧瓶(2)(NH4)2SO