2018-2019版高中化學(xué) 專題七 物質(zhì)的制備與合成 課題一 硫酸亞鐵銨的制備習(xí)題 蘇教版選修6.doc
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課題一 硫酸亞鐵銨的制備 (時(shí)間:45分鐘) 1.工業(yè)上用硫酸和廢鐵屑制備硫酸亞鐵時(shí),為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量,常采取的措施是( ) A.硫酸過(guò)量 B.鐵屑過(guò)量 C.硫酸和鐵的物質(zhì)的量之比為1∶1 D.需要用濃硫酸 解析 鐵屑過(guò)量可以還原氧化生成的Fe3+,F(xiàn)e+2Fe3+===3Fe2+,保證Fe2+穩(wěn)定、純凈地存在,減少產(chǎn)物中的Fe3+雜質(zhì)。 答案 B 2.用傾析法進(jìn)行分離適用于( ) A.沉淀的結(jié)晶顆粒較小 B.沉淀的結(jié)晶顆粒較大 C.沉淀不容易沉降 D.沉淀的質(zhì)量較小 解析 當(dāng)沉淀的結(jié)晶顆粒較大,靜置后容易沉降至容器底部時(shí),常用傾析法(也稱傾注法)進(jìn)行分離或洗滌。 答案 B 3.將硫酸亞鐵溶液和硫酸銨溶液按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為1∶1混合,加熱濃縮,再冷卻結(jié)晶,最先析出的晶體是( ) A.硫酸亞鐵 B.硫酸銨 C.硫酸亞鐵銨 D.硫酸亞鐵和硫酸銨的混合晶體 解析 由于復(fù)鹽在水中的溶解度比組成它的每一種鹽都要小,因此,將硫酸亞鐵溶液和硫酸銨溶液按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為1∶1混合,加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,最先析出的晶體是硫酸亞鐵銨。 答案 C 4.下列裝置適用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣并驗(yàn)證氨氣的某化學(xué)性質(zhì),其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.用裝置甲制取氨氣 B.用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣 C.用裝置丙驗(yàn)證氨氣具有還原性 D.用裝置丁吸收尾氣 解析 A項(xiàng),NH3的溶解度較大,不加熱,NH3不會(huì)從溶液中出來(lái),錯(cuò)誤;B項(xiàng),NH3顯堿性,會(huì)被濃H2SO4吸收,故不可用濃H2SO4作干燥劑,錯(cuò)誤;C項(xiàng),發(fā)生的反應(yīng)為3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,反應(yīng)中NH3作還原劑,正確;D項(xiàng),NH3通入溶液中,首先接觸的是水,故會(huì)發(fā)生倒吸,錯(cuò)誤。 答案 C 5.在制備硫酸亞鐵銨晶體的過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.應(yīng)保持H2SO4適當(dāng)過(guò)量,避免Fe2+、NH的水解 B.將鐵屑放入Na2CO3溶液中浸泡數(shù)分鐘是為了除去鐵屑表面的油污 C.將FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液加熱蒸干即可得到硫酸亞鐵銨 D.洗滌硫酸亞鐵銨晶體時(shí),應(yīng)用少量酒精洗去晶體表面附著的水分 解析 將FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,不能蒸干。 答案 C 6.下列物質(zhì)的制備合理的是( ) ①將氯化鋁溶液與硫化鉀溶液混合后過(guò)濾來(lái)制備硫化鋁 ②將過(guò)量的鐵與氯氣加熱反應(yīng)制備氯化亞鐵 ③在配制FeSO4溶液時(shí)常向其中加入一定量鐵粉和稀硫酸 ④銅先氧化成氧化銅,再與稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取硫酸銅 ⑤用氧化鈣與濃氨水反應(yīng)制取氨氣 A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.全部 解析 ①中Al3+與S2-會(huì)發(fā)生雙水解生成Al(OH)3和H2S,得不到Al2S3;②中無(wú)論Fe過(guò)量與否均生成FeCl3;③中加入鐵粉是防止Fe2+氧化,加入稀H2SO4是抑制Fe2+的水解;④中符合綠色化學(xué)的思想,減少了污染;⑤中方法不用加熱,操作簡(jiǎn)便。 答案 C 7.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁,下述操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是( ) ①加鹽酸溶解?、诩訜龎A溶液溶解?、圻^(guò)濾?、芡ㄈ脒^(guò)量CO2生成Al(OH)3沉淀?、菁尤臌}酸生成Al(OH)3沉淀?、藜尤脒^(guò)量燒堿溶液 A.①⑥⑤③ B.②③④③ C.②③⑤③ D.①③⑤③ 解析 加入NaOH溶液后,Al溶解生成NaAlO2溶液,Mg不溶解,過(guò)濾除去Mg,在NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2生成Al(OH)3沉淀,不宜加鹽酸(鹽酸量不易控制)。 答案 B 8.(2016浙江理綜,29)無(wú)水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無(wú)水MgBr2,裝置如圖1,主要步驟如下: 圖1 步驟1 三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無(wú)水乙醚;裝置B中加入15 mL液溴。 步驟2 緩慢通入干燥的氮?dú)猓敝龄逋耆珜?dǎo)入三頸瓶中。 步驟3 反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫,過(guò)濾,濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0 ℃,析出晶體,再過(guò)濾得三乙醚合溴化鎂粗品。 步驟4 室溫下用苯溶解粗品,冷卻至0 ℃,析出晶體,過(guò)濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160 ℃分解得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品。 已知:①M(fèi)g與Br2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強(qiáng)吸水性。 ②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5 請(qǐng)回答: (1)儀器A的名稱是________。 實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是______________________ _____________________________________________________________。 (2)如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會(huì)導(dǎo)致的后果是________________ _______________________________________________________________。 圖2 (3)步驟3中,第一次過(guò)濾除去的物質(zhì)是________。 (4)有關(guān)步驟4的說(shuō)法,正確的是________。 A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗滌晶體可選用0 ℃的苯 C.加熱至160 ℃的主要目的是除去苯 D.該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴 (5)為測(cè)定產(chǎn)品的純度,可用EDTA(簡(jiǎn)寫(xiě)為Y4-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,反應(yīng)的離子方程式:Mg2++Y4-===MgY2- ①滴定前潤(rùn)洗滴定管的操作方法是________________________________。 ②測(cè)定時(shí),先稱取0.250 0 g無(wú)水MgBr2產(chǎn)品,溶解后,用0.050 0 molL-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50 mL,則測(cè)得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品的純度是________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。 解析 (1)儀器A為球形干燥管;空氣主要成分為氮?dú)夂脱鯕?,如用空氣代替干燥氮?dú)?,則鎂屑與氧氣反應(yīng),導(dǎo)致生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應(yīng)。 (2)液溴具有揮發(fā)性,裝置B是利用氮?dú)獍唁逭魵鈳肴i瓶中;若將裝置B改為裝置C,則氮?dú)馔ㄈ牒?,?huì)將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過(guò)快大量放熱而存在安全隱患。 (3)由于鎂屑不溶于混合液中,故第一次過(guò)濾而除去。 (4)95%的乙醇中含有水,溴化鎂有強(qiáng)烈的吸水性,A錯(cuò)誤;加入苯的目的是除去乙醚和溴,洗滌晶體用0 ℃的苯,可以減少產(chǎn)品的溶解,B正確;加熱至160 ℃的主要目的是分解三乙醚合溴化鎂得到溴化鎂,不是為了除去苯,C錯(cuò)誤;該步驟是為了除去乙醚和溴,故D正確。故選BD。 (5)①滴定管潤(rùn)洗的操作方法為:從滴定管上口加入少量待裝液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤(rùn)濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2~3次。②據(jù)題意知:MgBr2~Y4-,n(MgBr2)=n(Y4-)=0.050 0 molL-10.026 5 L=1.32510-3 mol,m(MgBr2)=1.32510-3 mol184 gmol-1=0.243 8 g,無(wú)水溴化鎂產(chǎn)品的純度為0.243 8 g/0.250 0 g100%=97.5%。 答案 (1)干燥管 防止鎂屑與氧氣反應(yīng),生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應(yīng) (2)會(huì)將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過(guò)快大量放熱而存在安全隱患 (3)鎂屑 (4)BD (5)①?gòu)牡味ü苌峡诩尤肷倭看b液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤(rùn)濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2~3次 ②97.5% 9.硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4FeSO46H2O,商品名為摩爾鹽??捎闪蛩醽嗚F與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸亞鐵銨,一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化,而形成摩爾鹽后就比較穩(wěn)定了。三種鹽的溶解度(單位為g/100 g水)如下表: 溫度/℃ 10 20 30 40 50 70 (NH4)2SO4 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9 FeSO47H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 - - (NH4)2SO4FeSO46H2O 18.1 21.2 24.5 27.9 - - Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制取少量摩爾鹽的流程如下: 試回答下列問(wèn)題: (1)步驟3中進(jìn)行“趁熱快速過(guò)濾”,可采取的措施是_________________ _______________________________________________________(寫(xiě)出1種), 趁熱過(guò)濾的目的是_______________________________________________ _____________________________________________________________; (2)步驟4中加熱濃縮至___________________________________________ ______________________________________________________時(shí)為止; (3)步驟4中析出的晶體不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是________________ _____________________________________________________________, 理論上制得的摩爾鹽的質(zhì)量為_(kāi)_______。 Ⅱ.稱取兩份質(zhì)量均為1.96 g的該硫酸亞鐵銨,制成溶液。用未知濃度的KMnO4酸性溶液進(jìn)行滴定。 (1)滴定時(shí),將KMnO4酸性溶液裝在________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。已知MnO被還原為Mn2+,試寫(xiě)出該滴定過(guò)程中的離子方程式:_________ _________________________________________________________; (2)判斷該反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)______________________________ __________________________________________________________; (3)假設(shè)到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),用去V mL KMnO4酸性溶液,則該KMnO4酸性溶液的濃度為_(kāi)_______molL-1。 解析 以物質(zhì)的制備為背景材料的實(shí)驗(yàn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笫呛軓椥缘?,可以?wèn)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器使用、基本操作,也可以提高到實(shí)驗(yàn)步驟的分析能力,還可以靈活考查實(shí)驗(yàn)方法的靈活運(yùn)用能力,甚至可以滲透實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。由于試題情景的絕對(duì)真實(shí)性,所涉及的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)操作方法一般都是常用的、實(shí)用的,儀器也是比較常見(jiàn)的。所以應(yīng)該把精力放在理解透基本的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理上。如本題因?yàn)镕eSO4在低溫時(shí)溶解度較小,應(yīng)采用趁熱過(guò)濾,如果不趁熱過(guò)濾就會(huì)有FeSO47H2O晶體析出,過(guò)濾時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏斗堵塞現(xiàn)象。 答案?、?(1)將漏斗置于沸水中預(yù)熱后進(jìn)行快速熱過(guò)濾 防止FeSO47H2O晶體析出 (2)液體表面出現(xiàn)晶膜 (3)在相同溫度下,(NH4)2SO4FeSO46H2O的溶解度比(NH4)2SO4、FeSO4都要小 7(m1-m2) g Ⅱ.(1)酸式 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O (2)當(dāng)最后一滴KMnO4酸性溶液滴下時(shí),溶液變成紫色,30 s內(nèi)不褪色,說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn) (3)1/V 10.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及鞣革還原劑。它受熱、遇酸易分解。工業(yè)上可用反應(yīng):2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制得。實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)過(guò)程的裝置如圖所示。 回答下列問(wèn)題: (1)b中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________ _____________________________________________________________, c中試劑為_(kāi)___________________________________________________。 (2)反應(yīng)開(kāi)始后,c中先有渾濁產(chǎn)生,后又變澄清。此渾濁物是____________________________________________________________。 (3)d中的試劑為_(kāi)_______________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有___________________ ____________________________________________________(寫(xiě)出兩條)。 (5)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量,實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過(guò)量,原因是___________________________________________________________。 解析 (2)由該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的元素組成可知此渾濁物是S。(3)d裝置的作用是吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2,故d中的試劑為NaOH溶液。(4)溶液中的反應(yīng)速率受溫度、濃度的影響,故可通過(guò)控制反應(yīng)溫度及滴入酸溶液的速率的方式達(dá)到目的。(5)SO2溶于水可形成酸性較強(qiáng)的亞硫酸,而 Na2S2O3遇酸會(huì)分解。 答案 (1)SO+2H+===SO2↑+H2O或HSO+H+===SO2↑+H2O 硫化鈉和碳酸鈉混合溶液 (2)硫(或S) (3)NaOH溶液 (4)控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速率(或調(diào)節(jié)酸的濃度等) (5)若SO2過(guò)量,溶液顯酸性,產(chǎn)物分解- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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