Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
開始沉淀時的pH | 2.7 | 7.6 | 5.2 |
完全沉淀時的pH | 3.7 | 9.6 | 6.4 |
第一次實驗 | 第二次實驗 | |
坩堝質量(g) | 14.520 | 14.670 |
坩堝質量+晶體質量(g) | 17.020 | 18.350 |
第一次加熱、冷卻、稱量(g) | 16.070 | 16.989 |
第二次加熱、冷卻、稱量(g) | 16.070 | 16.988 |
分析 在粗CuO中加入硫酸生成硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵等物質,經(jīng)操作I得到粗膽礬,然后加入過氧化氫,將亞鐵離子氧化為鐵離子,使之在銅離子之前沉淀,加氨水調節(jié)pH值目的是讓三價鐵離子沉淀,但是銅離子不沉淀,然后調節(jié)溶液pH1~2之間可得到純凈的硫酸銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可得到膽礬,
(1)溶解時需要玻璃棒攪拌,過濾時需要玻璃棒引流;
(2)過氧化氫與Fe2+發(fā)生氧化還原反應;
(3)調節(jié)pH的范圍應使Fe3+完全沉淀而Cu2+不生成沉淀,且盡量不引入新的雜質;
(4)因加入氨水,則可能生成(NH4)2SO4 或NH4HSO4;
(5)根據(jù)結晶水合物中,結晶水的質量=m(容器十晶體)-m(容器十無水硫酸銅),據(jù)化學方程式可以計算結晶水x的值,在測定中若被測樣品中含有加熱揮發(fā)的雜質或實驗前容器中有水或玻璃棒上沾有的固體未刮入坩堝,都會造成測量結果偏高.
解答 解:在粗CuO中加入硫酸生成硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵等物質,經(jīng)操作I得到粗膽礬,然后加入過氧化氫,將亞鐵離子氧化為鐵離子,使之在銅離子之前沉淀,加氨水調節(jié)pH值目的是讓三價鐵離子沉淀,但是銅離子不沉淀,然后調節(jié)溶液pH1~2之間可得到純凈的硫酸銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可得到膽礬,
(1)溶解時需要玻璃棒攪拌,過濾時需要玻璃棒引流,故答案為:攪拌、引流;
(2)過氧化氫與Fe2+發(fā)生氧化還原反應,反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)調節(jié)pH的范圍應使Fe3+完全沉淀而Cu2+不生成沉淀,由表中數(shù)據(jù)可知應調節(jié)pH介于3.7~5.2之間,且盡量不引入新的雜質,則可用氫氧化銅、氧化鐵或碳酸銅代替,不能夠用氫氧化鈉或碳酸氫鈉,易引入硫酸鈉雜質,
故答案為:3.7~5.2;BC;
(4)因加入氨水,則可能生成(NH4)2SO4 或NH4HSO4,故答案為:(NH4)2SO4 或NH4HSO4;
(5)由表中數(shù)據(jù)可知,由表格中的數(shù)據(jù),第一次酸硫銅的質量為16.070g-14.520g=1.55g,水的質量:17.020g-16.070g=0.95g,
第二次酸硫銅的質量為:$\frac{16.988+16.989}{2}$g-14.670g=2.3185g,水的質量:18.350g-$\frac{16.988+16.989}{2}$g=1.3615g,
硫酸銅的平均質量為$\frac{1.55g+2.3185g}{2}$=1.934g,水的平均重量為$\frac{0.95g+1.3615g}{2}$=1.156g,
則n(CuSO4)=$\frac{1.934g}{160g/mol}$=0.012mol,n(H2O)=$\frac{1.156g}{18g/mol}$=0.0642mol,
則結晶水的個數(shù)為$\frac{0.0642}{0.012}$=5.352,
該生此次實驗的相對誤差=$\frac{5.352-5}{5.352}$×100%=+6.6%,
A.加熱前稱量時坩堝未完全干燥,加熱后水揮發(fā),導致水的質量測定結果偏大,故A正確;
B.該膽礬中含有受熱不分解的雜質,會導致硫酸銅質量偏小,水的含量偏小,故B錯誤;
C.加熱后坩堝放在干燥器中冷卻,對實驗沒有影響,故C錯誤;
D.玻璃棒上沾有的固體未刮入坩堝,導致固體質量偏小,水的質量偏大,故D正確.
故答案為:已達恒重;+6.6%;AD.
點評 本題考查物質的制備實驗方案的設計,側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查,為高考常見題型,注意根據(jù)流程圖把握實驗的原理和操作方法,難度不大,易錯點為(5),注意把握誤差的計算方法,從題目本身對學生的實驗能力要求較高,但此題實際上就來源于課本的學生實驗,只要學生認真的去操作過、體驗過、思考過,就會覺得很熟悉、很簡單.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 標準狀況下,22.4LH2O含有的分子數(shù)為1 NA | |
B. | 常溫常壓下,10.6g Na2CO3含有的Na+離子數(shù)為0.2 NA | |
C. | 通常狀況下,1 NA 個CO2分子占有的體積為22.4L | |
D. | 物質的量濃度為0.5mol•/L的MgCl2溶液中,含有Cl- 個數(shù)為1 NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ${\;}_{22}^{48}$Ti和${\;}_{22}^{50}$Ti的質量數(shù)不同,屬于兩種元素 | |
B. | ${\;}_{1}^{1}$H2、${\;}_{1}^{2}$H2、H2互為同位素 | |
C. | 14462Sm其原子核內中子數(shù)和質子數(shù)都是62 | |
D. | O2和O3互為同素異形體 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ①③ | B. | ②④⑤ | C. | ①②⑤ | D. | ③⑥ |
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科目:高中化學 來源: 題型:多選題
A. | 1mol NH5中含有5NA個N-H鍵(NA為阿伏加德羅常數(shù)) | |
B. | NH5中既有共價鍵,又有離子鍵 | |
C. | NH5的電子式為:![]() | |
D. | 與水反應時,水作氧化劑,生成1mol氫氣,轉移2mol電子 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 25 mL 0.2mol/L的NaCl溶液 | B. | 100mL 0.1 mol/L的NaCl溶液 | ||
C. | 25 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液 | D. | 10 mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液 |
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