Question

易溶于水的三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O可用于攝影和藍(lán)色印刷。以鐵屑為原料的制備流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）鐵屑中常含硫元素，加稀硫酸時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的H₂S氣體，可用氫氧化鈉溶液吸收，下列吸收裝置正確的是        。

（2）制得的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂SO₄酸化，目的是                       。若要從溶液中得到綠礬FeSO₄·7H₂O，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是           （按順序填寫(xiě)）。

a．過(guò)濾洗滌      b．蒸發(fā)濃縮       c．冷卻結(jié)晶      d．灼燒      e．干燥

（3）該晶體鹽在110℃可完全失去結(jié)晶水，繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng)。

①分解得到的氣體產(chǎn)物用如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

裝置檢查氣密性后，先通一段時(shí)間N₂，其目的為                    。結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)先熄滅酒精燈再通入N₂至常溫，其目的為                            。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁，E中有紅色固體生成，則氣體產(chǎn)物是            。

②分解得到的固體產(chǎn)物含有K₂CO₃、FeO、Fe，加水溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到含鐵樣品�，F(xiàn)設(shè)計(jì)下列三種實(shí)驗(yàn)方案對(duì)該樣品進(jìn)行物質(zhì)含量測(cè)定。

【甲】a g樣品溶液得固體b g

【乙】a g樣品量氣測(cè)得氣體體積V_a mL

【丙】a g樣品250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L^－1酸性KMnO₄溶液V_b mL你認(rèn)為以上方案中    無(wú)法確定樣品的組成，理由是                                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）A    （2）防止Fe^2＋的水解      b c a e

（3）①排出裝置中的空氣， 防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果  防止液體回流（或倒吸）      CO₂、CO

②丙方案             使用鹽酸溶解樣品，氯離子也可被酸性MnO₄^-氧化

【解析】

試題分析：（1）吸收雜質(zhì)氣體時(shí)導(dǎo)氣管的連接方式是長(zhǎng)進(jìn)短出，而且長(zhǎng)的導(dǎo)氣管要浸沒(méi)在液面下，短的導(dǎo)氣管稍微露出橡膠塞即可。故選項(xiàng)為A。（2）制得的FeSO₄溶液中需加入少量的H₂SO₄酸化，目的是防止Fe^2＋的水解而使溶液變渾濁。若要從溶液中得到綠礬FeSO₄·7H₂O，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥。故選項(xiàng)為  b c a e。（3）①裝置檢查氣密性后，要先通一段時(shí)間N₂，其目的為了排出裝置中的空氣， 防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B中澄清石灰水變渾濁說(shuō)明含有CO₂，E中有紅色固體生成，F(xiàn)中的澄清石灰水變渾濁則說(shuō)明氣體產(chǎn)物含有CO。所以氣體產(chǎn)物是CO₂、CO。②分解得到的固體產(chǎn)物含有K₂CO₃、FeO、Fe，加水溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到含鐵樣品。甲：樣品ag,加入足量的硝酸溶解得到Fe(NO₃)₃，向溶液中加入足量的NaOH溶液得到Fe(OH)₃沉淀，將其過(guò)濾出來(lái)洗滌干凈，然后灼燒，發(fā)生反應(yīng)：2Fe(OH)₃Fe₂O₃+3H₂O.烘干得到的固體質(zhì)量就是Fe₂O₃的質(zhì)量。進(jìn)而計(jì)算出Fe元素的質(zhì)量。因此再根據(jù)含鐵樣品的質(zhì)量及Fe的質(zhì)量就是出固體產(chǎn)物個(gè)組分的含量。正確。乙：向含鐵樣品中加入足量的稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑。根據(jù)放出的氫氣的體積可計(jì)算出Fe的質(zhì)量，繼而求出FeO的質(zhì)量，固體樣品中個(gè)組分的含量得到求解。正確。丙：樣品用足量的鹽酸溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑;FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O.取25ml的溶液用酸性KMnO4溶液滴定時(shí)Fe²⁺、Cl^-都被酸性高錳酸鉀氧化，因此不能根據(jù)消耗的高錳酸鉀溶液的物質(zhì)的量的多少來(lái)確定溶液中Fe2+的多少。故不能確定樣品中個(gè)組分含量的多少。錯(cuò)誤。因此在這三種方案中丙無(wú)法確定物質(zhì)的組成。

考點(diǎn)：考查除雜裝置的選擇、混合物分離的實(shí)驗(yàn)步驟及混合物中個(gè)組分含量的測(cè)定方法等知識(shí)。