物質(zhì)的制備（四）.doc

第4課時A組1摩爾鹽(NH4)2SO4FeSO46H2O在空氣中 比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是分析化學(xué)中常見的還原劑。摩爾鹽晶體為淺綠色，易溶于水，不溶于乙醇，在水中溶解度比FeSO4或(NH4)2SO4都小。某化學(xué)研究小組設(shè)計如下實驗裝置和實驗步驟來制備摩爾鹽?！緦嶒炑b置】如右圖所示?！緦嶒灢襟E】把1 mol/LNa2CO3溶液和廢鐵屑混合、浸泡數(shù)分鐘后，傾析法分離、洗滌鐵屑，晾干，將Na2CO3溶液裝入C瓶中。用處理過的鐵屑與3mol/L H2SO4溶液在B中反應(yīng)制取FeS04。將硫酸銨配成飽和溶液倒人A中，與硫酸亞鐵溶液混合，經(jīng)結(jié)晶、過濾并用少量酒精洗滌得摩爾鹽。請回答下列問題：把Na2CO3溶液和廢鐵屑混合、浸泡數(shù)分鐘的目的是 。B中鐵屑和和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的一個作用是趕走裝置中的氧氣及硫酸銨溶液中的溶解氧，要達成氫氣的這一作用的操作方法是 。氫氣的另外一個作用是 。實驗過程中，用少量酒精洗滌晶體的優(yōu)點是 。實驗時，使摩爾鹽結(jié)晶可以采取的方法是 。（填序號） A蒸發(fā)濃縮溶液、再自然冷卻結(jié)晶 B、不蒸發(fā)溶液、直接自然冷卻結(jié)晶 C加熱、蒸發(fā)、濃縮至晶體完全析出要加快過濾速度，一般采取減壓過濾的方法，減壓過濾也稱抽濾。抽濾操作所需的主要玻璃儀器有 。檢驗硫酸亞鋏中是否含有NH4+的方法是 請寫此實驗中能體現(xiàn)綠色化學(xué)思想的具體做法（至少寫出兩點） 2某研究性學(xué)習(xí)小組在研究由Fe2+制備Fe(OH)2的過程中，設(shè)計了如下實驗方案：【實驗設(shè)計】方法一：按照圖1進行實驗，容 器A中的反應(yīng)開始時，彈簧夾C處于打開狀態(tài)，一段時間后，關(guān)閉彈簧夾C，容器A中的反應(yīng)仍在進行。最終在_容器中觀察到白色沉淀，該實驗中涉及到的化學(xué)方程式有： 。方法二：按圖2進行實驗，最終在兩極間的溶液中首先觀察到白色沉淀。請從所提供的試劑或電極材料中選擇正確的序號填在橫線上：純水 NaCl溶液 NaOH溶液 四氯化碳 CuCl2溶液 乙醇 Fe棒 植物油 碳棒 a為_，b為_，c為_，d為_。(填序號) 【探究思考】實驗表明上述實驗中出現(xiàn)白色的沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色或綠色，那么如何解釋出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象呢？甲同學(xué)查閱資料后，得到Fe(OH)2如下信息：資料名稱物理性質(zhì)描述化學(xué)性質(zhì)描述化學(xué)辭典，顧翼東編，1989年版P637白色無定形粉末或白色至淡綠色六方晶體與空氣接觸易被氧化，將細粉噴于空氣中，則立即燃燒出火花大學(xué)普通化學(xué)（下冊）傅鷹著P637白色沉淀此沉淀易被氧化成微綠色Fe3(OH)8普通化學(xué)教程（下冊）P788白色能強烈吸收O2，迅速變成棕色Fe(OH)3。這時作為氧化的中間產(chǎn)物為土綠色，其中含有Fe2+、Fe3+。閱讀該資料后，你對上述實驗中出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象的解釋是：_ ；資料中提及的微綠色Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可寫成_。乙同學(xué)依據(jù)配色原理：白色和棕色不可能調(diào)配成綠色或灰綠色的常識，認(rèn)為綠色可能是形成Fe(OH)2nH2O所致。用熱水浴的方式加熱“方法一”中生成的綠色沉淀，觀察到沉淀由綠變白的趨勢。加熱時，“方法一”中彈簧夾C應(yīng)處于_（填“打開”或“關(guān)閉”）狀態(tài)，容器A中的反應(yīng)須處于_（填“停止”或“發(fā)生”）狀態(tài)。寫出該實驗中支持乙同學(xué)觀點的化學(xué)方程式_。歡迎你參加該研究小組的討論，請?zhí)岢鲆环N在研究由Fe2+制備Fe(OH)2的過程中，有助于對沉淀由“白”變“綠”的現(xiàn)象進行合理解釋的實驗設(shè)計新思路。 。3碘酸鉀在酸性條件下是一種強氧化劑，與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質(zhì)反應(yīng)時被還原為單質(zhì)碘。碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定，但加熱至560開始分解。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下，中的反應(yīng)為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2 步驟中，用硝酸而不用HI的原因是 ；有人認(rèn)為中碘單質(zhì)制出了氯單質(zhì)，說明碘的氧化性強于氯氣，你認(rèn)為是否正確？為什么？ ；步驟要保持溶液微沸1小時，以完全排出氯氣，排出氯氣的原因為 ；實驗中涉及兩次過濾，在實驗室進行過濾時用到的玻璃儀器有： ；步驟用氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液的pH，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ；參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟11得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是 。溫度/01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.8B組4在實驗室里可用下圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉。圖中： 為氯氣發(fā)生裝置；的試管里盛有15mL30%KOH 溶液，并置于水浴中； 的試管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液，并置于冰水浴中； 為尾氣吸收裝置。制取氯氣時，在燒瓶里加人一定量的二氧化錳通過_（填寫儀器名稱）向燒瓶中加人適量的濃鹽酸。實驗時為了除去氯氣中的氯化氫氣體，可在與之間安裝盛有_（填寫下列編號字母）的凈化裝置。A堿石灰 B飽和食鹽水 C濃硫酸 D飽和碳酸氫鈉溶液溶解度/g0 溫度/MPL比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件二者的差異是：_ _反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，的試管中有大量晶體析出。右圖中符合該晶體溶解度曲線的是 （填寫編號字母）；從的試管中分離出該晶體的方法是_(填寫實驗操作名稱）本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是：_5某化工廠制備氯化銅晶體（CuCl22H2O）時，在密閉容器中將濃鹽酸用水蒸氣加熱至80左右，慢慢加入粗制氧化銅粉（含雜質(zhì)氧化鐵），充分?jǐn)嚢?，使之溶解。請結(jié)合下表數(shù)據(jù)，回答下列問題：物 質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3完全沉淀時的pH范圍9.66.434寫出粗制氧化銅與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。工業(yè)上為除去溶液中的Fe2+，常在溶液中加入NaClO，加入NaClO的目的是 ，反應(yīng)的離子方程式為 。若要除去溶液中的Fe3+，可采取的方法是 。過濾得到CuCl2溶液，能否直接蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl22H2O （填“能”或“不能”）。如不能，應(yīng)如何操作？（如能，此空不填）_。6硫酸亞鐵（FeSO47H2O）是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO47H2O晶體： 將5Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌23遍； 向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在5080之間至鐵屑耗盡； 趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶； 待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌23次，再用濾紙將晶體吸干； 將制得的FeSO47H2O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存。 實驗步驟的目的是_，加熱的作用是_。 實驗步驟明顯不合理，理由是_。 實驗步驟中用少量冰水洗滌晶體，其目的是_。 經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn)，硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeSO47H2O、FeSO44H2O和FeSO4H2O。硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示（僅在56.7、64溫度下可同時析出兩種晶體）。硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成溫度/010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶體FeSO47H2OFeSO44H2OFeSO4H2O請根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO44H2O，應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為 。7將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏（CaSO42H2O）轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲熱材料，無論從經(jīng)濟效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護角度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。本工藝中所用的原料除CaSO42H2O、KCl外，還需要 等原料寫出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 過濾操作所得固體中，除CaCO3外還含有 （填化學(xué)式）等物質(zhì)，該固體可用作生產(chǎn)水泥的原料。過濾操作所得濾液是(NH4)2SO4溶液。檢驗濾液中含有CO32的方法是： 。已知不同溫度下K2SO4在100g水中達到飽和時溶解的量如下表：溫度（）02060K2SO4溶解的量(g)7.411.118.260時K2SO4的飽和溶液591g冷卻到0，可析出K2SO4晶體 g氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl26H2O）是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據(jù)是 a 熔點較低（29熔化） b 能導(dǎo)電 c 能制冷 d 無毒上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是： 。8根據(jù)Al(OH)3的性質(zhì)，探究在實驗室中制取少量Al(OH)3的方法。根據(jù)“方便、快捷”的原則，應(yīng)該選擇的反應(yīng)原理是什么？寫出其離子反應(yīng)方程式。若用鋁單質(zhì)、NaOH溶液、稀H2SO4制備Al(OH)3，用圖示法表示其三種可能的反應(yīng)途徑。第4課時A組1除油污 關(guān)閉止水夾a、d，打開止水夾b、C將B中產(chǎn)生的FeS04溶液壓入A中既除去晶體表面的雜質(zhì)，又減少晶體的損失 A 吸(抽)濾瓶 (略)用廢屑作原料，變廢為寶；將碳酸鈉溶液重復(fù)使用；用氫氣驅(qū)趕其中的氧氣，防止亞鐵鹽被氧化；對尾氣處理，減少污染；等等2【實驗設(shè)計】方法一：B；Fe+H2SO4=FeSO4+H2、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO42H2O 中和反應(yīng)方程式不寫不扣分方法二：、或、?！咎骄克伎肌坑捎贔e(OH)2部分被氧化，混入少量的Fe(OH)3。FeOFe2O34H2O。打開，發(fā)生，F(xiàn)e（OH）2nH2O= Fe（OH）2+ nH2O。向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后，觀察生成的沉淀的顏色是否為灰綠色（或者可以將Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后觀察其顏色。）.3HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原反應(yīng)生成的氯氣跟KOH反應(yīng)生成KClO，KClO能將KIO3氧化成KIO4，從而得不到KIO3不正確，碘在本反應(yīng)中作還原劑，沒有表現(xiàn)氧化性，無法比較漏斗、燒杯、玻璃棒KH(IO3)2+NaOH=2KIO3+H2O蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶B組4分液漏斗 B 堿溶液（或反應(yīng)物）的濃度不同，反應(yīng)溫度不同 M 過濾Cl2 + 2OHClO + Cl一H2O 5CuO+2HCl=CuCl2+H2O FeO+2HCl=FeCl2+H2O 2Fe2+ClO+2H+=22Fe2+Cl+H2O 將Fe2氧化為Fe3，使之在較低pH時就能沉淀為氫氧化物加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3將溶液的pH調(diào)節(jié)到34之間不能 加熱蒸發(fā)結(jié)晶時不斷通入HCl氣體6 除油污 升高溫度，溶液堿性增強，去油污能力增強