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2020-2021學(xué)年江蘇省G4（蘇州中學(xué)、鹽城中學(xué)、揚(yáng)州中學(xué)、常州中學(xué)）高三（上）期末化學(xué)試卷>
試題詳情
以廢棄小鐵釘和赤鐵礦渣（主要成分為Fe2O3、SiO2和少量Al2O3）為原料均能制備FeSO4?7H2O晶體
（1）取4g廢棄小鐵釘，先用濃度為10%的碳酸鈉溶液清除油漬，然后用傾斜法倒去碳酸鈉溶液，用蒸餾水洗滌2～3次后，再加到如圖1所示的三頸燒瓶中，再加入15mL 4.6mol?L-1的硫酸溶液?？刂?0～80℃水浴加熱10～15分鐘，將所得溶液經(jīng)趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌等操作，得到FeSO4?7H2O晶體。
①NaOH溶液的作用是 吸收反應(yīng)中可能產(chǎn)生的SO2等氣體，防止污染環(huán)境吸收反應(yīng)中可能產(chǎn)生的SO2等氣體，防止污染環(huán)境。
②用冷水洗滌FeSO4?7H2O晶體的操作是 沿玻璃棒向漏斗（過(guò)濾器）中加水至水浸沒(méi)沉淀，待水自然流下，重復(fù)2～3次沿玻璃棒向漏斗（過(guò)濾器）中加水至水浸沒(méi)沉淀，待水自然流下，重復(fù)2～3次
③將FeSO4?7H2O晶體在隔絕空氣條件下加熱到800℃，生成紅棕色固體，寫出反應(yīng)方程式 2FeSO4?7H2O 800℃ Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑2FeSO4?7H2O 800℃ Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。
（2）以赤鐵礦渣為原料制備FeSO4?7H2O晶體，請(qǐng)補(bǔ)充完整相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案：取一定量的赤鐵礦渣，在不斷攪拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，用1.0mol?L-1NaOH調(diào)節(jié)溶液pH到3.5～4.1，生成Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾、洗滌、將沉淀溶入1.0mol?L-1硫酸溶液中，同時(shí)加入過(guò)量鐵粉，充分反應(yīng)后，過(guò)濾在不斷攪拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，用1.0mol?L-1NaOH調(diào)節(jié)溶液pH到3.5～4.1，生成Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾、洗滌、將沉淀溶入1.0mol?L-1硫酸溶液中，同時(shí)加入過(guò)量鐵粉，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，向?yàn)V液中加乙醇，在恒溫水浴槽中冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用丙酮洗滌，干燥。
已知該實(shí)驗(yàn)中pH=3.5時(shí)，F(xiàn)e3+沉淀完全；pH=4.1時(shí)，Al3+開(kāi)始沉淀。實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑：1.0mol?L-1H2SO4、1.0mol?L-1NaOH、鐵粉。
（3）通過(guò)下列方法測(cè)定產(chǎn)品純度：準(zhǔn)確稱取3.000g FeSO4?7H2O樣品，加適量水溶解，配成100mL溶液，取20.00mL溶液置于錐形瓶中，用0.02000mol?L-1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（雜質(zhì)不與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)），經(jīng)3次測(cè)定，每次消耗KMnO4溶液的體積如表。
800
℃
800
℃
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 1 | 2 | 3 |
| 消耗KMnO4溶液體積 | 19.98mL | 20.58mL | 20.02mL |
消耗KMnO4溶液的平均體積V=mL=20.00mL；
20mL溶液中，n（KMnO4）=0.02000mol?L?1×20.00×10?3L=4.000×10?4mol；
根據(jù)電子守恒關(guān)系：5FeSO4?7H2O～KMnO4可知，n（FeSO4?7H2O）=4.000×10?4mol×5=2.000×10?3mol；
100mL溶液中，n（FeSO4?7H2O）=2.000×10?3mol×5=1.000×10?2mol；
FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=×100%≈92.67%。
19
.
98
+
20
.
02
2
20mL溶液中，n（KMnO4）=0.02000mol?L?1×20.00×10?3L=4.000×10?4mol；
根據(jù)電子守恒關(guān)系：5FeSO4?7H2O～KMnO4可知，n（FeSO4?7H2O）=4.000×10?4mol×5=2.000×10?3mol；
100mL溶液中，n（FeSO4?7H2O）=2.000×10?3mol×5=1.000×10?2mol；
FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=
1
.
000
×
1
0
-
2
mol
×
278
g
/
mol
3
.
000
g
消耗KMnO4溶液的平均體積V=mL=20.00mL；
20mL溶液中，n（KMnO4）=0.02000mol?L?1×20.00×10?3L=4.000×10?4mol；
根據(jù)電子守恒關(guān)系：5FeSO4?7H2O～KMnO4可知，n（FeSO4?7H2O）=4.000×10?4mol×5=2.000×10?3mol；
100mL溶液中，n（FeSO4?7H2O）=2.000×10?3mol×5=1.000×10?2mol；
FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=×100%≈92.67%。
。（寫出具體計(jì)算過(guò)程）19
.
98
+
20
.
02
2
20mL溶液中，n（KMnO4）=0.02000mol?L?1×20.00×10?3L=4.000×10?4mol；
根據(jù)電子守恒關(guān)系：5FeSO4?7H2O～KMnO4可知，n（FeSO4?7H2O）=4.000×10?4mol×5=2.000×10?3mol；
100mL溶液中，n（FeSO4?7H2O）=2.000×10?3mol×5=1.000×10?2mol；
FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=
1
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000
×
1
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×
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/
mol
3
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000
g
【答案】吸收反應(yīng)中可能產(chǎn)生的SO2等氣體，防止污染環(huán)境；沿玻璃棒向漏斗（過(guò)濾器）中加水至水浸沒(méi)沉淀，待水自然流下，重復(fù)2～3次；2FeSO4?7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑；在不斷攪拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，用1.0mol?L-1NaOH調(diào)節(jié)溶液pH到3.5～4.1，生成Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾、洗滌、將沉淀溶入1.0mol?L-1硫酸溶液中，同時(shí)加入過(guò)量鐵粉，充分反應(yīng)后，過(guò)濾；消耗KMnO4溶液的平均體積V=mL=20.00mL；
20mL溶液中，n（KMnO4）=0.02000mol?L?1×20.00×10?3L=4.000×10?4mol；
根據(jù)電子守恒關(guān)系：5FeSO4?7H2O～KMnO4可知，n（FeSO4?7H2O）=4.000×10?4mol×5=2.000×10?3mol；
100mL溶液中，n（FeSO4?7H2O）=2.000×10?3mol×5=1.000×10?2mol；
FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=×100%≈92.67%。
800
℃
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20
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02
2
20mL溶液中，n（KMnO4）=0.02000mol?L?1×20.00×10?3L=4.000×10?4mol；
根據(jù)電子守恒關(guān)系：5FeSO4?7H2O～KMnO4可知，n（FeSO4?7H2O）=4.000×10?4mol×5=2.000×10?3mol；
100mL溶液中，n（FeSO4?7H2O）=2.000×10?3mol×5=1.000×10?2mol；
FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：2難度：0.5
相似題
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5