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草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料,可广泛用于涂料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产.合成草酸亚铁的流程如下:(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O溶
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草酸亚铁为黄色固体,作为一种化工原料,可广泛用于涂料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产.合成草酸亚铁的流程如下:
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是___.
(2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是___.
(3)将制得的产品(FeC2O4•2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数).
①则A-B发生反应的化学方程式为___;
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生 成,写出B→C的化学方程式___;
(4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵.为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验:
Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容.
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL.
Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+,过滤,
Ⅳ.洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液体积V2mL.
回答下列问题:
①已知:草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应,现象是有气泡产生,紫色消失,写出该反应的离子方程式:___;
②若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量___(填“偏大”“偏小”“不变”)
③m g样品中草酸根离子的物质的量为___(用c,V1,V2的式子表示,不必化简)
(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O溶液时,需加入少量稀硫酸,目的是___.
(2)得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤,检验是否洗涤干净的方法是___.
(3)将制得的产品(FeC2O4•2H2O)在氩气气氛中进行加热分解,结果如图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数).
①则A-B发生反应的化学方程式为___;
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生 成,写出B→C的化学方程式___;
(4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵.为了测定不纯产品中草酸根的含量,某同学做了如下分析实验:
Ⅰ.准确称量m g样品,溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容.
Ⅱ.取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定,溶液变为淡紫色,消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL.
Ⅲ.向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+,过滤,
Ⅳ.洗涤剩余的锌粉和锥形瓶,洗涤液并入滤液
Ⅴ.用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液体积V2mL.
回答下列问题:
①已知:草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应,现象是有气泡产生,紫色消失,写出该反应的离子方程式:___;
②若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量___(填“偏大”“偏小”“不变”)
③m g样品中草酸根离子的物质的量为___(用c,V1,V2的式子表示,不必化简)
▼优质解答
答案和解析
(1)溶液中亚铁离子是弱碱阳离子,水解显酸性,加入少量硫酸,抑制亚铁离和NH4+子水解,
故答案为:抑制Fe2+和NH4+水解;
(2)洗涤操作的具体方法为:沿玻璃棒往漏斗中加入适量蒸馏水至浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复2-3次;检验是否洗涤干净的方法是取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净,
故答案为:取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净;
(3)①由图可知,加热生成B时剩余固体为80%,损失20%,FeC2O4.2H2O中结晶水的质量为
×100%=20%,故A→B发生反应是FeC2O4•2H2O加热失去结晶水,反应方程式为FeC2O4•2H2O
FeC2O4+2H2O,
故答案为:FeC2O4•2H2O
FeC2O4+2H2O;
②由图可知B加热生成C时,分解完全,假定草酸亚铁晶体为180g,其物质的量为1mol,则C固体的质量为180g×40%=72g,铁元素质量为1mol×56g/mol=56,故应含有氧元素为72g-56g=16g,氧原子物质的量为1mol,即铁原子与氧原子物质的量之比为1:1,应为FeO,依据氧化还原反应电子守恒分析计算,碳元素化合价从+3价变化为+2价和+3价,生成一氧化碳和二氧化碳气体,原子守恒配平写出化学方程式;FeC2O4
FeO+CO↑+CO2↑;故答案为:FeC2O4
FeO+CO↑+CO2↑↑;
(4)①发生氧化还原反应,生成锰离子、二氧化碳、水,该离子反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②根据以上分析,若省略步骤Ⅳ,则使二价铁离子偏少,所以消耗高锰酸钾溶液的体积也V2 偏小,则氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为(V1-V2 )mL偏大,所以测定的草酸根离子含量也偏大,故答案为:偏大;
③根据以上分析,氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为(V1-V2 )mL,又2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O,所以mg样品中草酸根离子的物质的量为c(V1-V2)×10-3×
×
=c(V1-V2)×10-3×
mol,
故答案为:c(V1-V2)×10-3×
mol.
故答案为:抑制Fe2+和NH4+水解;
(2)洗涤操作的具体方法为:沿玻璃棒往漏斗中加入适量蒸馏水至浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复2-3次;检验是否洗涤干净的方法是取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净,
故答案为:取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净;
(3)①由图可知,加热生成B时剩余固体为80%,损失20%,FeC2O4.2H2O中结晶水的质量为
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故答案为:FeC2O4•2H2O
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②由图可知B加热生成C时,分解完全,假定草酸亚铁晶体为180g,其物质的量为1mol,则C固体的质量为180g×40%=72g,铁元素质量为1mol×56g/mol=56,故应含有氧元素为72g-56g=16g,氧原子物质的量为1mol,即铁原子与氧原子物质的量之比为1:1,应为FeO,依据氧化还原反应电子守恒分析计算,碳元素化合价从+3价变化为+2价和+3价,生成一氧化碳和二氧化碳气体,原子守恒配平写出化学方程式;FeC2O4
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(4)①发生氧化还原反应,生成锰离子、二氧化碳、水,该离子反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②根据以上分析,若省略步骤Ⅳ,则使二价铁离子偏少,所以消耗高锰酸钾溶液的体积也V2 偏小,则氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为(V1-V2 )mL偏大,所以测定的草酸根离子含量也偏大,故答案为:偏大;
③根据以上分析,氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为(V1-V2 )mL,又2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O,所以mg样品中草酸根离子的物质的量为c(V1-V2)×10-3×
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100mL |
20mL |
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故答案为:c(V1-V2)×10-3×
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