某化学实验小组制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成。请分析下列实验步骤,完成 以下小题。已知:铵盐能与强碱反应生成氨气,氨气能与酸反应生成铵盐。
I 、向硫酸亚铁溶液中加入饱和硫酸铵溶液,经过 “一系列操作”后得到一种浅绿色的硫酸亚铁铵晶体(俗名摩尔盐)。将摩尔盐低温烘干后保存待用
II 、称取 7.84g 上述制的摩尔盐,加热至 1000 ℃ 失去结晶水,质量变为 5.68g
III 、确认检查装置气密性良好后,将上述 5.68g 固体放入装置 ①的锥形瓶中,再用注射器向锥形瓶中加入足量氢氧化钠浓溶液,关闭止水夹 b ,打开止水夹 a ,鼓入空气,充分吸收产生的气体并测出气体质量为 0.68g
IV 、向 ①中加入适量 3% 过氧化氢溶液,使氢氧化亚铁全部转化为氢氧化铁,过滤、洗净、干燥、灼烧后测得其质量为 1.6g 。
1 . 关于上述实验的叙述正确的是( )
A . 步骤 I 中没有发生化学变化
B . 拉动注射器活塞, ③中漏斗内液面上升,说明装置气密性差
C . ③中可盛放硫酸,越浓越好
D . 步骤 III 中将鼓入空气的目的是使产生的气体全部进入 ③中
2 . 下列关于制得硫酸亚铁样品的分析正确的是( )
A . 化学式是 B . 化学式是
C . 该样品至少消耗氢氧化钠 3.6g D . 该样品中铵根含量约为 8.67%
3 . 下列对于该实验的反思分析错误的是( )
A . 步骤 I 中烘干时必须保证低温烘干,否则测定的结晶水含量会偏低
B . 氢氧化钠必须确保足量,否则样品中含氮量可能会偏低
C . 用 ④代替③收集产生的气体,最终量筒内液体的体积并不是生成气体的体积
D . 用 ⑤代替③收集产生的气体,则 V ( NH 3 ) =V ( ⑤中针筒示数) -V ( NaOH 溶液) -V (装置中原有气体)
1 . D
2 . A
3 . D
【分析】
1. A 、硫酸亚铁溶液与饱和硫酸铵溶液,反应生成硫酸亚铁铵晶体,生成了新物质,属于化学变化,故选项不正确;
B 、拉动注射器活塞, ③中漏斗内液面上升,说明装置气密性良好,故选项不正确;
C 、 ③中可盛放硫酸,用于吸收氨气,不能使用浓硫酸,因为浓硫酸还会吸收空气中的水蒸气,导致吸收的氨气质量偏大,故选项不正确;
D 、反应后装置中残留氨气,鼓入空气的目的是使产生的气体全部进入 ③中溶液吸收,故选项正确。
故选: D 。
2. 根据步骤 I 可知,结晶水的质量 =7.84g-5.68g=2.16g ,结晶水物质的量 =2.16g÷18g/mol=0.12mol ;
根据步骤 II 可知,氨气的质量 =0.68g ,氨气物质的量 =0.68g÷17g/mol=0.04mol ,即 ;
根据步骤 III 可知,铁物质的量 = ,即 ;
所以在该复盐中的比例关系为: =1:2:6 ,即该复盐可写为 或 ,
A 、由上述详解可知,选项 A 正确;
B 、由上述详解可知,选项 B 不正确;
C 、由 ,
即 ,
,故选项 C 不正确;
D 、 ,铵根的质量 = ,样品中铵根的质量分数 = ,故选项 D 不正确;
故选: A 。
3. A 、 在加热时会失去结晶水,导致测定的结晶水含量会偏低,故选项正确;
B 、氢氧化钠不足的话,铵根离子不能完全反应,产生的氨气就偏少,导致样品中含量会偏低,因此氢氧化钠必须确保足量,故选项错误;
C 、氨气是极易溶于水的,无法用排水法收集,只能用向下排空气法收集,最终量筒内液体的体积并不是生成气体的体积,故选项正确;
D 、因为气体的体积与液体的体积差别很大,不可用常规的认识来计算,气态物质分子间距很大,仍然会有很大的空间去容纳别的气态物质分子,所以不能简单地理解成体积之差,故选项错误;
故选: D 。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析
小红用如图装置验证了质量守恒定律,还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】 黄色固体是什么?
【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体;
②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水剧烈反应生成氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【作出猜想】 黄色固体是氮化镁。
【实验探究】 设计实验,验证猜想:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取燃烧后的产物于试管中,加入少量的_,再将_放在试管口 | ____ | 猜想成立 |
【反思与交流】 空气中氮气的含量远大于氧气的含量,可是镁条在空气中的燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁,合理的解释是_。镁在氮气中燃烧的化学方程式为______。
【拓展延伸】 同学们再次查阅资料得知,镁还能在二氧化碳中燃烧,生成一种白色固体氧化物和一种单质,试写出该反应的化学方程式:__。
除去下列物质中的少量杂质,下列选用试剂或方法正确的是( )
选项 | 物质 | 杂质 | 试剂或方法 |
A | FeSO4溶液 | CuSO4 | 加入过量的锌粉,过滤 |
B | NaCl | Na2CO3 | 加入过量稀盐酸,蒸发 |
C | CaCl2溶液 | HCl | 加入过量的Ca(OH)2溶液 |
D | KCl | MnO2 | 加入足量水溶液、过滤、洗涤、烘干 |
A.A B.B C.C D.D