20.工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的廢鐵屑,可將其“變廢為寶”制成化工原料氯化鐵.實(shí)驗(yàn)室中利用如圖所示裝置探究由廢鐵屑制備FeCl3•6H2O晶體的原理并測定鐵屑中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng)).
(1)裝置A的名稱為分液漏斗.
(2)檢驗(yàn)該裝置氣密性的具體操作如下:
①關(guān)閉關(guān)閉活塞a和活塞b;打開彈簧夾K1
②向水準(zhǔn)管中加水,使水準(zhǔn)管液面高于量氣管液面;
③一段時(shí)間后,水準(zhǔn)管內(nèi)液面高于量氣管內(nèi)液面,且液面差保持穩(wěn)定.
取m g廢鐵屑加入B裝置中,在A中加入足量的鹽酸后進(jìn)行下列操作:
Ⅰ.打開彈簧夾K1,關(guān)閉活塞b,打開活塞a,緩慢滴加鹽酸.
Ⅱ.當(dāng)裝置D的量氣管一側(cè)液面不再下降時(shí),關(guān)閉彈簧夾K1,打開活塞b,當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a、b.
Ⅲ.將燒杯中的溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶體.
請回答:
(3)用離子方程式表示燒杯中足量的H2O2溶液的作用:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O.
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,量氣管和水準(zhǔn)管內(nèi)液面高度如上圖所示,為了使兩者液面相平,應(yīng)將水準(zhǔn)管下移(填“上移”或“下移”).
(5)由FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶體的操作過程中不需要使用的儀器有de(填選項(xiàng)序號(hào)).
a.蒸發(fā)皿   b.燒杯   c.酒精燈   d.分液漏斗   e.坩堝   f.玻璃棒   g.漏斗
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若量氣管內(nèi)共收集到VmL氣體(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則此廢鐵屑中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2.5V×1{0}^{-3}}{m}$×100%.

分析 (1)根據(jù)裝置圖分析;
(2)檢驗(yàn)裝置的氣密性,應(yīng)該先形成密閉體系,在水準(zhǔn)管中加水,使水準(zhǔn)管液面高于量氣管液面,根據(jù)液面變化判斷;
(3)鹽酸與Fe反應(yīng)生成氯化亞鐵,加雙氧水把亞鐵離子氧化為鐵離子;
(4)水準(zhǔn)管的液面高,應(yīng)該降低水準(zhǔn)管的高度;
(5)根據(jù)從溶液中提取可溶性溶質(zhì)的操作分析;
(6)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,根據(jù)氫氣的體積求出物質(zhì)的量,再根據(jù)方程式求出Fe的物質(zhì)的量、質(zhì)量,即可求出Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)由裝置圖可知裝置A為分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)檢驗(yàn)裝置的氣密性,應(yīng)該先形成密閉體系,即關(guān)閉活塞a和活塞b,打開彈簧夾K1;然后在水準(zhǔn)管中加水,使水準(zhǔn)管液面高于量氣管液面,一段時(shí)間后,水準(zhǔn)管內(nèi)液面高于量氣管內(nèi)液面,且液面差保持穩(wěn)定,說明氣密性良好;
故答案為:關(guān)閉活塞a和活塞b;一段時(shí)間后,水準(zhǔn)管內(nèi)液面高于量氣管內(nèi)液面,且液面差保持穩(wěn)定;
(3)鹽酸與Fe反應(yīng)生成氯化亞鐵,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽銯eCl3•6H2O晶體,則要加雙氧水把亞鐵離子氧化為鐵離子,其反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,
故答案為:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(4)由裝置圖可知,水準(zhǔn)管的液面高,應(yīng)該降低水準(zhǔn)管的高度,即應(yīng)將水準(zhǔn)管下移,故答案為:下移;
(5)從溶液中提取可溶性溶質(zhì)的操作:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,則用到的儀器為蒸發(fā)皿、燒杯、酒精燈、玻璃棒、漏斗,則不需要分液漏斗和坩堝,
故答案為:de;
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若量氣管內(nèi)共收集到VmL氣體,則n(H2)=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{V}{22400}$mol,由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知,n(Fe)=n(H2)=$\frac{V}{22400}$mol,
所以m(Fe)=nM=$\frac{V}{22400}$mol×56g/mol=2.5V×10-3g,
則此廢鐵屑中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{2.5V×1{0}^{-3}g}{mg}$×100%=$\frac{2.5V×1{0}^{-3}}{m}$×100%,
故答案為:$\frac{2.5V×1{0}^{-3}}{m}$×100%.

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的制備、物質(zhì)含量的測定,側(cè)重于考查基本實(shí)驗(yàn)操作、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)含量的有關(guān)計(jì)算等,難度中等,需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與靈活運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.某無色溶液中,若加入溴水,溴水褪色,若加入NH4HCO3,固體溶解并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,則該溶液中可能大量存在的離子組是( 。
A.ClO-、Na+、SO42-、NO3-B.Na+、Mg2+、S2-、SO${\;}_{{3}^{\;}}$2-
C.Na+、K+、Cl-、OH-D.K+、Ca2+、H+、NO${\;}_{3}^{-}$

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11.從氧化還原角度分析,下列反應(yīng)中水作氧化劑的是( 。
①Na和H2O    ②NO2和H2O    ③F2和H2O    ④Na2O3和H2O.
A.B.C.D.

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8.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的判斷正確的是( 。
A.熔點(diǎn):SiO2<CO2B.沸點(diǎn):H2O<H2S
C.晶格能:CaCl<NaClD.熱穩(wěn)定性:HF<HCl

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15.向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液.下列對此現(xiàn)象的說法正確的是( 。
A.向反應(yīng)后的溶液加入乙醇,溶液沒有發(fā)生變化
B.沉淀溶解后,將生成深藍(lán)色的配合離子[Cu(NH34]2+
C.在[Cu(NH34]2+離子中,Cu2+給出孤對電子,NH3提供空軌道
D.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀,所以反應(yīng)前后Cu2+的濃度不變

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5.化學(xué)工業(yè)的很多領(lǐng)域都要用到濃硫酸.工業(yè)上接觸法制硫酸的簡單流程如圖1.回答有關(guān)問題:
(1)下列生產(chǎn)過程中,可用到硫酸的是BCD;
A.橡膠的硫化                 B.表面活性劑“烷基苯磺酸納”的合成
C.鉛蓄電池的生產(chǎn)              D.普鈣(磷酸二氫鈣和硫酸鈣)的制備
(2)根據(jù)下表信息,結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,判斷最適合SO2反應(yīng)生成SO3的生產(chǎn)條件是400℃,0.1MPa.
0.1MPa0.5MPa1MPa1.5MPa
400℃0.99610.99720.99840.9988
500℃0.96750.97670.98520.9894
600℃0.85200.88970.92760.9468
(3)由沸騰爐排出的爐渣中含有Fe203、CuO、CuS04(由CuO與SO3化合而成),其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如表:
沸騰爐溫度/℃600620640660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%9.39.29.08.4
己知CuS04在低于660℃時(shí)不會(huì)分解,請簡要分析上表中CuS04的質(zhì)最分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),隨溫度升高,平衡左移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少(或溫度升高,SO3物質(zhì)的量減少,故CuSO4的量減少).
(4)用1t黃鐵礦(FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%)接觸法制硫酸,硫酸的產(chǎn)率為65%,則通過列式計(jì)算最后能生產(chǎn)出98%的濃硫酸的質(zhì)量為0.39t.
(5)某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解再生循環(huán)脫硫,其原理如圖2所示.a(chǎn)、b離子交換膜將電解槽分成為三個(gè)區(qū)域,電極材料均為石墨.圖中a表示陰(填“陰”或“陽”)離子交換膜.A〜E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品,其中A為硫酸溶液,則D為NaOH溶液.陽極的電極反應(yīng)式為SO32--2e-+H2O=2H++SO42-

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12.某單烯烴和氫氣加成之后的產(chǎn)物是“2-甲基戊烷”,則原烯烴的結(jié)構(gòu)有多少種?(  )
A.4B.5C.7D.8

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9.下列實(shí)驗(yàn)方案,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>實(shí)驗(yàn)方案
A氯氣的氧化性將濕潤的淀粉KI試紙放于充滿
Cl2的集氣瓶口,試紙變藍(lán)
B配制 480mL 0.2mol/L NaOH溶液準(zhǔn)確稱量NaOH固體4.0g溶于水,配制成 500mL溶液
C比較 H2CO3 和 H2SO4的酸性強(qiáng)弱室溫下,用PH試紙測定濃度為O.lmol•L-1Na2CO3溶液和
0.lmol•L-1NazSO4溶液的 pH
D證明氧化性:
H2O2>Fe3+
用硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO32洛液中,濃液變黃色
A.AB.BC.CD.D

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10.通常把原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體.人們發(fā)現(xiàn)等電子體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似.下列有關(guān)無機(jī)苯(B3N3H6)有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是( 。
A.B3N3H6分子各原子均在同一平面上
B.B3N3H6是由極性鍵組成的均勻而對稱的非極性分子
C.B3N3H6能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)
D.B3N3H6的二氯取代物有三種

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