2019年高中化學(xué) 2.2.1硫酸亞鐵銨的制備每課一練 新人教版選修6.doc

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2019年高中化學(xué) 2.2.1硫酸亞鐵銨的制備每課一練 新人教版選修6 [基礎(chǔ)過(guò)關(guān)] 一、氣體的實(shí)驗(yàn)室制備 1．下圖裝置可以用來(lái)發(fā)生、洗滌、干燥、收集(不考慮加尾氣處理)氣體。該裝置可用于 (　　) A．鋅和鹽酸生成氫氣 B．二氧化錳與濃鹽酸生成氯氣 C．碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳 D．氯化鈉和濃硫酸生成氯化氫 2．用下列裝置制取并收集NO2氣體，其中最合理的是 (　　) 二、硫酸亞鐵銨的性質(zhì)與制備 3．莫爾鹽的組成可用(NH4)2SO4FeSO46H2O表示，下列關(guān)于該物質(zhì)的敘述不正確的是(　　) A．是由硫酸銨和硫酸亞鐵組成的混合物 B．是一種純凈物 C．是一種復(fù)鹽 D．是一種結(jié)晶水合物 4．關(guān)于硫酸亞鐵銨的溶解度的敘述正確的是 (　　) A．比硫酸亞鐵大 B．比硫酸銨大 C．比硫酸亞鐵、硫酸銨都小 D．比硫酸亞鐵、硫酸銨都大 5．將硫酸亞鐵和硫酸銨以物質(zhì)的量之比為1∶1混合，加足量水溶解，然后加熱濃縮，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．硫酸亞鐵和硫酸銨混合晶體 6．實(shí)驗(yàn)室配制和保存硫酸亞鐵溶液，應(yīng)采取的正確措施為 (　　) ①把蒸餾水煮沸，以趕走水中溶解的O2　②溶解時(shí)加入少量稀硝酸?、奂尤肷倭窟€原鐵粉，并充分振蕩?、芗尤肷倭肯×蛩幔⒀b入棕色試劑瓶中 A．①②③ B．①④ C．②③④ D．①③④ 三、物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)與選擇 7．實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，吸收尾氣的方案，正確的是 (　　) ①向KMnO4晶體中加入濃鹽酸，產(chǎn)生的氣體進(jìn)行漂白實(shí)驗(yàn)后的尾氣用NaOH溶液吸收 ②向Na2SO3晶體中滴入濃硫酸，尾氣用氨水吸收 ③向FeS固體中滴入稀鹽酸，最后的尾氣用CuSO4溶液吸收 ④濃硫酸與食鹽晶體共熱，將多余的氣體用水吸收 A．①④ B．②③ C．①③④ D．①②③④ 8．下列反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的是 (　　) ①高錳酸鉀熱分解2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ②硝酸銨熱分解2NH4NO34H2O＋2N2↑＋O2↑ ③過(guò)氧化氫催化分解2H2O22H2O＋O2↑ ④二氧化氮熱分解2NO22NO＋O2 A．只有① B．①和② C．①和③ D．①③④ 9．在實(shí)驗(yàn)室里用鐵屑、氧化銅、稀硫酸為原料制備銅，有下列兩種途徑： (1)FeH2Cu (2)CuOCuSO4Cu 若用這兩種方法制得等量的銅，則下列有關(guān)說(shuō)法符合實(shí)際情況的是 (　　) A．消耗氧化銅的質(zhì)量相同 B．消耗鐵的質(zhì)量相同 C．消耗硫酸的質(zhì)量相同 D．生成硫酸亞鐵的質(zhì)量相同 [能力提升] 10．硫酸亞鐵銨晶體原子排列比硫酸亞鐵晶體更為緊密，氧氣較難擴(kuò)散入晶體空隙中，性質(zhì)穩(wěn)定許多，可在分析化學(xué)中作基準(zhǔn)試劑。常溫下，在空氣中硫酸亞鐵銨晶體比硫酸亞鐵晶體失去結(jié)晶水要困難許多。 某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)制備硫酸亞鐵銨。 步驟一：鐵屑的處理與稱(chēng)量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入15 mL 10%的Na2CO3溶 液，加熱浸泡，用傾析法分離、洗滌、干燥、稱(chēng)量。 步驟二：FeSO4的制備。將稱(chēng)量好的鐵屑放入錐形瓶，加入過(guò)量的3 molL－1 H2SO4溶液，加熱至充分反應(yīng)為止。趁熱過(guò)濾，并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。將濾液和洗滌液一起轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱(chēng)重。 步驟三：硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量的(NH4)2SO4晶體，配成飽和溶液，將其加入上面實(shí)驗(yàn)中的蒸發(fā)皿中，緩緩加熱一段時(shí)間后停止加熱，冷卻析出晶體。抽濾后用無(wú)水乙醇洗滌晶體，稱(chēng)量所得晶體質(zhì)量。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)抽濾又叫減壓過(guò)濾，則抽濾需用到的主要儀器有___________________、________和氣泵。 (2)步驟二中有一處明顯不合理，理由是_________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)步驟三中保證硫酸亞鐵和硫酸銨兩者物質(zhì)的量相等的措施有___________________； _________________________________________________________________________； 將(NH4)2SO4與FeSO4的溶液混合后加熱、濃縮，停止加熱的時(shí)機(jī)是_________________； 用無(wú)水乙醇洗滌晶體的原因是________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (4)FeSO47H2O在潮濕的空氣中被氧化的產(chǎn)物為Fe(OH)SO43H2O，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 11．工業(yè)廢鐵屑表面常有鐵銹(成分為Fe2O3)，并沾有油污。某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，按以下①～④步驟用廢鐵屑制備綠礬(FeSO47H2O)晶體。 廢鐵屑鐵屑 溶液(留有少量鐵屑) 濾液綠礬晶體 根據(jù)該實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問(wèn)題： (1)步驟①中廢鐵屑與NaOH溶液共熱的目的是________________。 (2)步驟②中燒杯底部留有少量鐵屑的理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。 說(shuō)明剩余鐵屑作用的離子方程式為_(kāi)__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在步驟③中，該小組采用如圖抽氣過(guò)濾(減壓過(guò)濾)裝置代替普通漏斗，其目的是 _________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (4)檢查步驟③的濾液中沒(méi)有Fe3＋的方法是____________________________________ ________________________________________________________________________。 [拓展探究] 12．綠礬(FeSO47H2O)、硫酸亞鐵銨[FeSO4(NH4)2SO46H2O]是重要的化學(xué)化工試劑。工業(yè)上常利用機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)生的廢鐵屑為原料制備。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1) 圖1用于制備綠礬。其中錐形瓶中盛放的藥品或原料是________，集氣瓶的作用是 __________________________________；燒杯中主要發(fā)生反應(yīng)： ①CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4 ②4CuSO4＋PH3＋4H2O===H3PO4＋4H2SO4＋4Cu↓ 則燒杯中盛放的試劑是__________，其作用是________________。 (2)圖2用于制備硫酸亞鐵銨。在0～60 ℃的溫度范圍內(nèi)，硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵的溶解度小，冷卻混合液至室溫便析出硫酸亞鐵銨。 具體操作： ①打開(kāi)活塞________，關(guān)閉活塞________，從分液漏斗滴入6 molL－1 H2SO4到250 mL錐形瓶，充分反應(yīng)。 ②待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí)，關(guān)閉活塞________，打開(kāi)活塞________。 ③放置一段時(shí)間，試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨。 (3)在制備硫酸亞鐵的過(guò)程中，理論上控制鐵過(guò)量或酸過(guò)量均有利于防止Fe2＋被氧化。設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一，控制酸過(guò)量；實(shí)驗(yàn)二，控制鐵過(guò)量；其余步驟相同，制得硫酸亞鐵銨，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如下： 序號(hào) 反應(yīng)物用量 產(chǎn)品質(zhì)量 1 n(H2SO4)∶n(Fe)＞1∶1 介于Ⅰ級(jí)～Ⅱ級(jí)之間 2 n(H2SO4)∶n(Fe)＜1∶1 優(yōu)于Ⅰ級(jí) 已知產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：Fe3＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.005%，產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅰ級(jí)；Fe3＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.01%，產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅱ級(jí)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，可得出制備硫酸亞鐵溶液時(shí)，反應(yīng)控制________過(guò)量為最佳。 答案 1．A　2．C　3．A　4.C　5.C　6.D 7．D　8．C　9．A　 10．(1)布氏漏斗　吸濾瓶 (2)應(yīng)該鐵屑過(guò)量(或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余)，否則溶液中可能有Fe3＋存在 (3)準(zhǔn)確稱(chēng)量反應(yīng)前后鐵的質(zhì)量，生成的FeSO4溶液要趁熱過(guò)濾　濃縮至液體表面出現(xiàn)結(jié)晶薄膜　硫酸亞鐵銨晶體不溶于乙醇，乙醇可以除去其表面的水分 (4)4FeSO47H2O＋O2===4Fe(OH)SO43H2O＋14H2O 11．(1)除去鐵屑表面的油污 (2)制備出飽和的FeSO4溶液，也可使Fe與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ (3)使吸濾瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小，提高過(guò)濾的速率　減少濾液與空氣的接觸，避免Fe2＋被氧化 (4)取少許濾液，加入KSCN溶液，無(wú)血紅色出現(xiàn) 12．(1)鐵屑、稀硫酸　安全瓶作用，防止燒杯中的溶液倒吸至錐形瓶中污染產(chǎn)物　CuSO4溶液　吸收H2S、PH3等尾氣　(2)①BC　A?、贐C(或B)　A　(3)鐵