物质的制备(四)

1、1 第4课时 A组 1. 摩尔盐(NH 4)2SO4 FeS04 H20在空气中 比 一般亚铁盐稳定，是分析化学中常见的还原 齐購摩尔盐晶体为浅绿色，易溶于水，不溶 于乙醇，在水中溶解度比FeS04或(NH4)2SO4 都小。某化学研究小组设计如下实验装置和 实验步骤来制备摩尔盐。 【实验装置】如右图所示。 【实验步骤】 把1 mol/LNa2CO溶液和废铁屑混合、浸泡数分钟后，倾析法分离、洗涤铁屑，晾干， 将NCO溶液装入C瓶中。 用处理过的铁屑与 3mol/L H 2SQ溶液在B中反应制取FeSQ。 将硫酸铵配成饱和溶液倒人 A中，与硫酸亚铁溶液混合，经结晶、过滤并用少量酒 精洗涤得摩尔盐

2、。 请回答下列问题： 把NQCO溶液和废铁屑混合、浸泡数分钟的目的是 _ 。 B中铁屑和和稀硫酸反应产生的氢气的一个作用是赶走装置中的氧气及硫酸铵溶液 中的溶解氧，要达成氢气的这一作用的操作方法是 _ 。 氢气的另外一个作用是 _ 。 实验过程中，用少量酒精洗涤晶体的优点是 _。 实验时，使摩尔盐结晶可以采取的方法是 _ 。(填序号) A .蒸发浓缩溶液、再自然冷却结晶 B 、不蒸发溶液、直接自然冷却结晶 C .加热、蒸发、浓缩至晶体完全析出 要加快过滤速度，一般采取减压过滤的方法，减压过滤也称抽滤。抽滤操作所需的 主要玻璃仪器有 。 检验硫酸亚铗中是否含有 NH+的方法是 _ . 请写此实验

3、中能体现绿色化学思想的具体做法(至少写出两点) _ 2某研究性学习小组在研究由 Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案： 【实验设计】方法一：按照图1进行实验，容 器 A中的反应开始时，弹簧夹 C处于打开状态， 一段时间后，关闭弹簧夹C,容器A中的反应 仍在进行。最终在 容器中观察到白色 沉淀，该实验中涉及到的化学方程式 有： _ 。 方法二：按图 2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供 的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：纯水 NaCl溶液 NaOH溶 液 四氯化碳 CuCl2溶液 乙醇 Fe棒 植物油 碳棒止水夬C 2 a为 _ , b为 _

4、 , c为 _ , d为_ 。（填序号） 【探究思考】实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么 如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？ 甲同学查阅资料后，得到 Fe（0H）2如下信息： 资料名称 物理性质描述 化学性质描述 化学辞典，顾翼东 编，1989年版P637 白色无定形粉末或白 色至淡绿色六方晶体 与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气 中，则立即燃烧出火花 大学普通化学（下 册）傅鹰著P637 白色沉淀 此沉淀易被氧化成微绿色 Fe3（OH） 8 普通化学教程（下 册）P788 白色 能强烈吸收。2,迅速变成棕色 Fe（OH）3。这时作为氧化的中间产物为 土绿色，其中含

5、有 Fe2+、Fe3+。 阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是: 资料中提及的微绿色 Fe3（OH）8,用氧化物的形式表示可写成 _。 乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可 能是形成Fe（OH）2nH2O所致。用热水浴的方式加热 方法一 ”中生成的绿色沉淀，观 察到沉淀由绿变白的趋势。 加热时，方法一 ”中弹簧夹C应处于 _ （填 打开”或 关闭”）状态，容器A 中的反应须处于 _ （填 停止”或 发生”）状态。写出该实验中支持乙同学观 点的化学方程式 _ 。 欢迎你参加该研究小组的讨论， 请提出一种在研究由 Fe2*制备Fe（OH）2

6、的过程中，有 助于对沉淀由白”变绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。 _。 3 碘酸钾在酸性条件下是一种强氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质反应时被还 原为单质碘。碘酸钾在常温下稳定，但加热至 560C开始分解。工业生产碘酸钾的流程如 下，中的反应为： 6I2+IIKCIO 3+3H2O=6KH(IO 3)2+5KCI+3CI 2 咸优* 知珂时nr l l phBt 1 tiit 1 KI 1 TO：启沐 1 2 :i A KIOi 氐崭 -|过牡 8 1 II 良礼化押 步骤中，用硝酸而不用 HI的原因是 有人认为中碘单质制出了氯单质，说明碘的氧化性强于氯气，你认为是否正确？ 为什

7、么？ 步骤要保持溶液微沸 1小时，以完全排出氯气，排出氯气的原因为 _ 实验中涉及两次过滤， 在实验室进行过滤时用到的玻璃仪器有： _ 步骤用氢氧化钾调节溶液的 pH，反应的化学方程式为： _ 参照下表碘酸钾的溶解度， 步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是 温度/C 0 10 20 40 60 80 KIO3g/100g 水 4.60 6.27 8.08 12.6 18.3 24.8 3 B组 4. 在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、 次氯酸钠。 图中： 为氯气发生装置；的试管里盛有 15mL30%KO溶液，并置于水浴中； 的试管里盛有 15mL 8 % NaOH溶液，并置于冰水浴中；

8、为尾气吸 收装置。 制取氯气时，在烧瓶里加人一定量的二氧化锰. 通过 _ （填写仪器名称）向烧瓶中加人适量的浓盐 酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体， 可在与 之间安装盛有 _ （填写下列编号字母）的净化装置。 反应完毕经冷却后，的试管中有大量晶体析出。右图中符 合该晶体溶解度曲线的是 _（填写编号字母）；从的 试管中分离出该晶体的方法是 _ （填写实验操作名称） 本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是: 5. 某化工厂制备氯化铜晶体（CuCl2 2H2O）时，在密闭容器中将浓盐酸用水蒸气加热至 80 C左右，慢慢加入粗制氧化铜粉（含杂质氧化铁） ，充分搅拌，使之溶解。 请结合下表数据，回答下列

9、问题： 物 质 Fe(OH)2 Cu(OH) 2 Fe(OH)3 完全沉淀时的pH范围 9.6 6.4 34 写出粗制氧化铜与浓盐酸反应的化学方程式 _ 。 工业上为除去溶液中的 F0，常在溶液中加入 NaCIO，加入 NaCIO的目的 是 _ ，反应的离子方程式为 _ 若要除去溶液中的 Fe3+，可采取的方法是 _ 。 过滤得到CuCl2溶液，能否直接蒸发结晶得到 CuCl2-2H2O _ （填“能”或“不 能”）。如不能，应如何操作？（如能，此空不填） _ 。 6. 硫酸亚铁（FeSO4 7H2O）是一种重要的食品和饲料添加齐購实验室通过如下实验由废 铁屑制备FeSO4 7H2O晶体： 将

10、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 23遍； 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在 5080C之间至铁屑耗尽； 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶； 待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤 23次，再用滤纸将晶体吸干； 将制得的FeSO4 7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。 实验步骤的目的是 _ ，加热的作用是 _ 。 实验步骤明显不合理， 理由是 _ 。 A .碱石灰 B .饱和食盐水 C.浓硫酸 比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件.二者的差异是: D .饱和碳酸氢钠溶液 4 实

11、验步骤中用少量冰水洗涤晶体， 其目的是 _ 。5 经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到 FeS04 4H2O和FeS04H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶 体的组成如下表所示(仅在 567C、64C温度下可同时析出两种晶体)。 硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成 温度/ C 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90 溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0 析出晶体 FeSO4 7H2O FeSO4 4出0 FeSO4 H2O 请根据表中数据判断，若需从硫酸亚铁溶液中结晶出

12、 F e S C4 V H2O， 应 控 制 的 结 晶 温 度(t)的范围为 _ 。 7. 将磷肥生产中形成的副产物石膏( CaSO4 2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储 热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以 下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。 本工艺中所用的原料除 CaSO4 2H2O、KCl夕卜，还需要 写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： 过滤I操作所得固体中，除 CaCO3外还含有 _ 该固体可用作生产水泥的原料。 过滤I操作所得滤液是 (NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有 CO32一的方法是: 已知不同温

13、度下 K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表: 温度(C) 0 20 60 K2SO4溶解的量(g) 7.4 11.1 18.2 60 C时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0C,可析出 K2SO4晶体 _g 氯化钙结晶水合物(CaCl2 6H2O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 a熔点较低(29C熔化) b能导电 c能制冷 d无毒 上述工艺流程中体现绿色化学理念的是： _。 &根据Al(OH) 3的性质，探究在实验室中制取少量 Al(OH) 3的方法。 根据 方便、快捷”的原则，应该选择的反应原理是什么？写出其离子反应方程式。 NaOH溶液、稀H2SO4制备Al(OH) 3

14、,用图示法表示其三种可能的反应途 FeS04 7出0、 CaSO*2H2O 麻I T这雄厂|_ Y- KC1 CaCOj KJSO 等原料 (填化学式)等物质, 若用铝单质、 径。 NlhCl 6 第 4 课时 A组 1除油污 关闭止水夹a、d，打开止水夹b、C将B中产生的FeS04溶液压入A中 既除去晶体表面的杂质，又减少晶体的损失 A 吸(抽)滤瓶 (略) 用废屑作原料，变废为宝；将碳酸钠溶液重复使用；用氢气驱赶其中的氧气，防止 亚铁盐被氧化；对尾气处理，减少污染；等等 2. 【实验设计】 方法一：B ; Fe+H2SO4=FeSO4+H2 下 FeSO4+2NaOH=Fe(OH) 2 J

15、 +NaS04、 H2SO4+2NaOH=Na 2SO42H2O 中和反应方程式不写不扣分 方法二：、或、。 【探究思考】由于Fe(OH)2部分被氧化，混入少量的Fe(OH)3。 FeO Fe2O3 4H2O。 打开，发生，Fe (OH) 2 nH2O= Fe (OH) 2+ nH2O。 向Fe2*和Fe3+的混合液中加入 NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色 是否为灰绿色(或者可以将 Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后观察其颜色。). 3HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原 反应生成的氯气跟 KOH反应生成KCIO , KCIO能将KIO3氧化成KIO4,从而得不到 KIO 3 不正确

16、，碘在本反应中作还原剂，没有表现氧化性，无法比较 漏斗、烧杯、玻璃棒 KH(IO 3)2+NaOH=2KIO 3+H2O 蒸发浓缩、冷却结晶 B组 4. 分液漏斗 B 碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同 M 过滤 Cl2 + 2OHClO 一 + Cl 一+ H2O 5. CuO+2HCl=CuCl 2+H2O FeO+2HCl=FeCl 2+H2O 2Fe2+ClO +2H+=22Fe2+Cl+H2O 将Fe2+氧化为Fe3*,使之在较低pH时就能沉 淀为氢氧化物 加入CuO或Cu(OH) 2或Cu2(OH)2CO3将溶液的pH调节到34之间 不能 加热蒸发结晶时不断通入 HCl 气体 6 除油污 升高温度，溶液碱性增强，去油污能力增强 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 洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质 用冰水洗涤可降低洗涤过程中 FeSO4 7H2