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解答题-实验探究题 较难0.4 引用3 组卷243
某化学小组模拟工业生产原理:以废铁屑(含少量、Mn、C等杂质)为原料生产配合物乙二胺四乙酸铁钠(EDTA铁钠盐),并测定所制取的样品中铁元素的含量。
已知:①乙二胺四乙酸铁钠,易溶于水和稀酸,微溶于乙醇;该螯合型配合物稳定性好
②氢氧化铁沉淀通常呈胶体状态,有较强的吸附性
Ⅰ.制备乙二胺四乙酸铁钠晶体
实验原理:
实验流程:

方案1:
(1)由制乙二胺四乙酸铁钠可以选择_________(填“酒精灯直接加热”或“水浴加热”)。
(2)氧化剂A可以选择,试写出该步反应的离子方程式___________
(3)下列说法正确的是___________
A.为避免沉淀中裹入过多杂质,可以采用一次性加入氨水
B.该流程中两次用到溶液,均可用溶液代替
C.操作④洗涤时宜采用冷水洗涤
D.“一系列的操作”是指“蒸发浓缩,趁热过滤、洗涤、干燥”
E.乙二胺四乙酸铁钠溶液中滴入KSCN溶液不一定会显红色
方案2:用EDTA、反应,制备乙二胺四乙酸铁钠,此法EDTA先被中和后再和直接反应。两个方案都有不足之处,方案1的缺点:氢氧化铁沉淀成胶体状态,难以过滤和洗涤。
(4)为使沉淀颗粒增大,实验中往往可以采取___________(填实验条件)。
(5)方案2的缺点:产品中含杂质多,纯度不好。方案2后剩余废液可用层柱法(利用筛网孔径与微粒孔径不同的一种分离方法)可得到反应的副产物___________(填名称)。
Ⅱ.测定所制取样品中铁的含量(EDTA标准溶液滴定法)
样品溶于水,然后将其中的铁元素用萃取剂从配合物中“反萃取”出来并配成溶液,取出加入过量的标准溶液并加热煮沸,充分反应后,再用标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗标准溶液体积为
已知:与EDTA反应的化学计量比均为
(6)实验室进行萃取操作时,需要打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示___________。
A.B.C.D.

(7)计算铁元素的质量分数___________
23-24高三上·浙江·阶段练习
知识点:离子方程式的书写物质分离、提纯综合应用常见无机物的制备探究物质组成或测量物质的含量 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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配合物乙二胺四乙酸铁钠(NaFeY)可溶于水,具有促进膳食中其他铁源或内源性铁源吸收的作用,同时还可促进锌的吸收,是常见的铁营养强化剂。模拟工业生产原理制取乙二胺四乙酸铁钠并测定所制取样品的纯度。
I.产品的制备:
步骤1:准确称取mgFeCl3·6H2O于烧杯中,加水充分溶解,分批加入适量浓氨水,搅拌、过滤、洗涤、干燥。步骤2:将Fe(OH)3、乙二胺四乙酸(H4Y),水加入三颈烧瓶中,搅拌,80℃水浴反应1h,加入Na2CO3溶液,发生反应:2Fe(OH)3+Na2CO3+2H4Y=2NaFeY·3H2O+CO2↑+H2O。经过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤,晾干后得产品。
(1)利用FeCl3和氨水的反应制备Fe(OH)3,写出反应的离子方程式___________。检验Fe(OH)3洗涤干净的方法是___________
(2)实验中需要控温在80℃反应1小时,最佳的加热方式是___________
(3)方案的缺点:氢氧化铁沉淀成胶体状态,难以过滤和洗涤。为使沉淀颗粒增大,实验中往往可以采取___________(填实验条件)。
Ⅱ.测定所制取样品中铁的含量(EDTA标准溶液滴定法)
取20.00g样品溶于水,然后将其中的铁元素用萃取剂从配合物中“反萃取”出来并配成250mL溶液,取出25mL加入过量的30.00mL0.1600mol/LEDTA标准溶液并加热煮沸,充分反应后,再用0.2000mol/L的Zn2+标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗Zn2+标准溶液体积为5.00mL。
已知:Fe3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为1:1。
(4)实验室进行萃取操作时,需要打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示___________。
A.B.C.D.
(5)计算铁元素的质量分数___________
Ⅲ.某同学为探究富含亚铁盐且保存时间较长的糕点情况,设计了如下实验方案:

(6)试剂1的名称是___________
(7)加入新制氯水后,溶液红色加深的原因是___________(用离子方程式表示)。
(8)该同学实验中加入过量新制氯水,放置一段时间后,深红色褪去,现对褪色原因进行探究(已知SCN-有还原性)。
①【提出假设】
假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
假设2:___________
②【设计方案】
为了对假设2进行验证,简述你的设计方案:___________
以海水为原料可获得钠、镁等金属及其化合物。
(1)实验室有瓶标签已损坏的白色固体纯净物(不含结晶水),要确定其化学式,有如下操作:

   

①取少量固体在试管中加热,一段时间后称量,质量不变。
②待试管冷却后,再加水使固体完全溶解,将溶液分成两份,一份滴入1~2滴酚酞,溶液变红,说明该溶液显___________;一份逐滴加入盐酸,开始无气体,后产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体。该固体化学式为___________
(2)向一定体积一定物质的量浓度的溶液中缓慢通入一定量的,充分反应后,得到含有溶质M和N的溶液,则M和N不可能是_________(填序号)。
A.             B.            C.
(3)将金属钠分别放入下列溶液中,既有气体产生,又有沉淀产生的是___________(填序号,下同)
溶液   溶液   溶液   溶液   溶液   溶液   ⑦饱和澄清石灰水
(4)某同学拟用溶液吸收气体制备溶液,他设计了如下实验步骤:
①用溶液吸收过量的气体,至气体不再溶解;
②小心加热溶液1~2min(充分逸出,未发生化学反应);
③在得到的溶液中加入另一半25mL 溶液,使溶液充分混合。
制备过程中涉及到的化学反应用离子方程式分别表示为____________________
(5)用溶液(溶液显碱性)和溶液发生复分解反应制备,在烧杯中制备沉淀时,应选用的加料方式是_________(填字母),原因是避免生成_________(填物质的化学式)沉淀。
A.将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中
B.将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中
(6)某碳酸钠固体样品中含有少量杂质。小组同学用不同的方案测定样品中碳酸钠的纯度。
①方案1:已知:碳酸钠的纯度

   

操作的名称是___________
②方案2:称量样品,并使其充分加热,冷却至室温,再称量固体质量为。则样品中碳酸钠的纯度___________(用代数式表示)。
(7)①金属镁在氮气中燃烧的产物与水反应,生成白色沉淀和一种气体(该气体可作为联合制碱法的原料),该反应的化学方程式为___________
②过氧化钙()是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。实验室可用钙盐制取,再经脱水制得不溶于水,在0℃时稳定,加热至130℃时变为无水,其制备如图:

   

Ⅰ.“沉淀”时反应温度不能过高的原因:①防止氨水挥发;②___________
Ⅱ.“沉淀”时发生的反应用化学方程式表示为:___________
(8)取一定浓度的溶液,通入一定量的气体,随后取溶液,加水稀释到。向稀释后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生气体的体积(标准状况)与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示。回答下列问题:

   

Ⅰ.通入一定量的气体后溶液溶质为___________(写化学式),其物质的量之比是___________
Ⅱ.V(HCl)=75mL时生成(标准状况下)气体的体积为___________
Ⅲ.原溶液的物质的量浓度为___________
(9)工业上“侯氏制碱法”以及水等为原料制备纯碱,其反应原理为:。生产纯碱的工艺流程如图:

   

若制得的纯碱中只含有杂质。测定该纯碱的纯度,下列方案中可行的是_________(填字母)。
A.向克纯碱样品中加入足量溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为
B.向克纯碱样品中加入足量稀盐酸,用碱石灰吸收产生的气体,碱石灰增重
C.向克纯碱样品中加入足量溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为
(10)为确定某混合物样品的组成,称取3份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸,充分反应,产生的体积如下表(已折算成标准状况下的体积,不考虑在水中的溶解),请回答下列问题:
实验序号ABC
[盐酸]100.0100.0100.0
(样品)3.807.6011.40
8961344896
①实验溶液蒸干灼烧后所得固体为___________(填化学式)。
②样品中物质的量之比___________
③盐酸的物质的量浓度是___________
配合物乙二胺四乙酸铁钠(NaFeY·3H2O)易溶于水和稀酸,微落于乙醇,是常见的铁营养强化剂。某化学小组模拟I业生产原理制取乙二胺四乙酸铁钠并测定所制取的样品中铁元素的质量分数,回答下列问题:
Ⅰ.制备乙二胺四乙酸铁钠晶体
实验原理:2Fe(OH)3+Na2CO3+2H4Y=2[NaFeY·3H2O]+CO2↑+H2O
实验步骤:①称取2.7gFeCl3·6H2O于烧杯中溶解,分批次加入适量浓氨水,搅拌。过滤,洗涤,干燥。②将Fe(OH)3、乙二胺四乙酸(H4Y)、H2O加入三颈烧瓶(装置如图所示),搅拌。80℃水浴反应1h,用Na2CO3溶液调节pH,经过一系列操作,过就洗许,晾干得到产品。

(1)“步骤①”中制取Fe(OH)3时通常采用加热的方式,原因为___,为避免Fe(OH)3沉淀中裹入过多杂质,采取的措施有___
(2)判断“步骤①”中沉淀是否洗涤干净的操作为___
(3)滴液漏斗中导管a的作用为___
(4)“步骤②”中的“一系列操作”为__。若直接将溶液蒸干造成的后果为___,洗涤时宜采用的方式为___(填序号)。
A.冷水洗涤        B.热水洗涤        C.乙醇洗涤        D.稀硫酸洗涤
II.测定所制取样品中铁的含量
称取所制取的样品mg,加稀硫酸溶解后配成100mL溶液。取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入淀粉溶液,用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定,重复操作2-3次,消耗Na2S2O3标准液平均值为VmL(已知I2+2S2O=2I-+S4O)。
(5)滴定达到终点的操作为___
(6)样品中铁元素的质量分数为__%。

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