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绿矾(FeSO4?7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:

FeSO4?7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①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遍。
②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;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④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;
⑤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①的目的是             。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是            。
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是                    。
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是                  ;
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有                   ;
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足:                           。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是          。
a.氯水和KSCN溶液     b.酸性KMnO4溶液      c.H2O2     d.NaOH溶液
(1)除油污;
(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则溶液中可能有Fe3+存在;
(3)用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗;
(4)H2SO4溶液、SO2;
(5)在C装置后增加一套尾气处理装置; 
(6)b。

试题分析:(1)碳酸钠溶液与废铁屑的成分均不能反应,故只起去油污的作用;(2)结合废铁屑的成分和后边的步骤可知,必须保证铁有剩余,才能保证溶液中没有铁离子;(3)降低温度,减小绿矾的溶解度;(4)硫酸亚铁晶体受热有水蒸汽生成,根据三氧化硫的熔点可知,冰水能将三氧化硫和水液化,在B中反应生成硫酸;C中是生成的二氧化硫使品红溶液褪色;(5)二氧化硫要进行尾气处理;(6)固体中有氧化铁,溶于盐酸后有三价铁生成,要想检验二价铁的存在,需利用亚铁离子的还原性,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选b。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

有4.8 g CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应后固体减少1.28 g,反应后全部气体用0.6 mol·L-1 Ba(OH)2溶液100 mL吸收。下列有关叙述中正确的是     
A.原混合物中CuO与Fe2O3物质的量的比为1∶2
B.原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为2∶1
C.吸收CO2后溶液中一定有Ba(HCO3)2
D.反应中生成的CO2体积为1.792 L

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

铜是人类最早生产和使用的金属之一,在化学反应中铜元素可表现为0、+1、+2价。
Ⅰ.(1)在西汉古籍中曾有记载:“曾青得铁则化为铜”,即:曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜,试写出该反应的离子方程式                      。
(2)在原电池和电解池中,铜常用作电极,下列有关说法正确的是            
A.锌铜原电池中铜是正极B.用电解法精炼铜时粗铜作阴极
C.在镀件上镀铜时铜与电源正极相连D.铜作阳极时不一定溶解
Ⅱ.学习小组对无水硫酸铜分解的产物进行实验探究。
【提出问题】碳酸钙受热分解生成CaO和CO2,那么无水硫酸铜受热分解也只生成CuO和SO3吗?
【设计实验】按如图装置进行试验。

D

 

【实验过程】
a.准确称取无水硫酸铜2.40g于装置A试管中加热,直至固体全部变为黑色,经验证该黑色粉末为CuO。
b.实验中,观察到装置E中的水部分被排入量筒中;实验结束后,测得量筒中水的体积为112mL(已折算成标准状态下气体的体积),并测得干燥管D的质量增加了1.32g。
(3)装置C的作用                     。
(4)根据装置E、F中现象,推测还有气体      (填分子式)生成;实验生成的SO3为          mol。(5)装置A中反应的化学方程式为                             。
【实验结论】无水硫酸铜受热分解不仅仅生成CuO和SO3。
【反思与评价】
(6)任何实验都存在误差,请指出本实验中可能造成误差的因素是                          (任写2点)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,解释或结论不正确的是   (  )。
选项
实验
现象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c(Fe3+)变小
C
加入足量Fe粉
溶液颜色变成浅绿色
2Fe3++Fe=3Fe2+
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应ΔH>0
 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(1)高温电解技术能高效实现CO2(g) + H2O(g) ="CO(g)" + H2(g) +O2(g) ,工作原理示意图如下:

①电极b发生       (填“氧化”或“还原”)反应。
②CO2在电极a放电的反应式是                              。
(2)工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:

已知: Cu2O + 2H+ =" Cu" + Cu2+ + H2O
沉淀物
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀pH
5.4
4.0
1.1
5.8
沉淀完全pH
6.7
5.2
3.2
8.8
 
①固体混合物A中的成分是            。
②反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为           。(填离子符号)
请写出生成该离子的离子方程式                                       。
③x的数值范围是3.2≤pH<4.0,y对应的数值范围是             。
④下列关于NaClO调pH的说法正确的是        (填序号)。
a.加入NaClO可使溶液的pH降低
b.NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+ H+HClO,ClO-消耗H+,从而达到调节pH的目的
c.NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解ClO-+ H2OHClO+OH-,OH-消耗H+ ,从而达到调节pH的目的
⑤实验室配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液,配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为         。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知常温下D、E、F、H、L、N均为气体;A的焰色反应呈黄色;向B的溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;1 mol B隔绝空气分解得到F、G、H三种氧化物,其物质的量均为1 mol;F是易与血红蛋白结合的物质;J是现代社会中应用最广泛的金属单质。

请回答下列题:
(1)B的化学式为________;H的结构式为________
(2)电解A溶液的离子方程式为______________________________________
(3)D与E反应可制得一种重要的化工原料,其反应的现象是____________________________
(4)F与G反应的化学方程式为________________________________

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

A、B、C是所学过的三种单质,A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+C―→E+F且常温下只有B为气态,
则A、B、C分别为(  )

A.Fe、Cl2、Cu                                                  B.Fe、Cl2、H2
C.Cu、Cl2、Fe                                                  D.Fe、Cl2、Mg

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质:①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3,铜粉溶解的是(  )
A.只有①或②B.只有②或④
C.只有①或②或③D.上述四种物质中任意一种

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:                                               。
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;
SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。

上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在     (选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是           。
②装置Ⅲ中的试剂可以是       (选填序号,下同),现象是             ,则证明气体产物中含有SO2; 装置Ⅳ中的试剂可以是         。
A.2 mol/LNa2CO3溶液
B.品红溶液
C.0.5 mol/LBaCl2溶液
D.0.5 mol/LBa(NO3)2
E. 0.01 mol/LKMnO4溶液
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为                           。
④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如
下实验:
操作步骤
预期实验现象
预期实验结论
向其中一份溶液中加入   
          。
                           
     固体中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。
        产生蓝色沉淀
                           
 
⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2 g固体,其中Fe2O3的质量分数=          
(精确到0.1%)

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