Question

髙純氧化鐵（a-Fe₂O₃)是現代電子工業重要材料。實驗室用硫鐵礦燒渣 (Fe₂O₃、FeO、SiO₂等)為原料制備髙純氧化鐵的步驟如下。請回答有關問題：

（1）過濾操作中的玻璃儀器為________。
（2）實驗室需240mL4.8mol ? L^－1的硫酸溶液，若用18.4 mol ? L^－1的濃硫酸進行配制，所需要的最主要儀器為________。
（3）溶液X發生反應的離子方程式為________。
（4）簡述如何檢驗溶液Z中的陰離子________。
（5）操作I的名稱是________。列舉W的一種用途________。
（6）  某實驗小組設計的氨氣制備實驗流程為:發生裝置→凈化→收集→尾氣處理，則接口的連接順序是_______________。

（7）將多余的氨氣分別通入水中或鹽酸中,若得到25℃0.1 mol.L^-1的NH₃ ? H₂O溶液或NH₄Cl溶液，請你設計實驗，比較NH₃ ? H₂O的電離程度和NH₄Cl的水解程度大小。

Answer 1

（每空2分，共14分）（1）漏斗、燒杯、玻璃棒（少一項扣1分，最多扣2分）
（2）250ml容量瓶（木容積不得分） （3）2Fe^3＋＋Fe＝3Fe^2＋
（4）取少量溶液Z于試管中，然后加入稀鹽酸，無沉淀產生，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產生，證明有SO₄^2－。 （5）洗滌（1分）；用于化肥（1分） （6）a→e→d→h→g→f
（7）常溫下，將等物質的量濃度（0.1mol/L）、等體積的氨水、NH₄Cl溶液混合，若混合液pH＞7，表明電離程度大于水解程度；否則電離程度小于水解程度。或用pH計分別測25℃時0.1mol/L氨氣、NH₄Cl溶液的pH，然后比較c(OH^－)和c(H^＋)，若c(OH^－)＞c(H^＋)表明電離程度大于水解程度；若c(OH^－)＜c(H^＋)表明電離程度小于水解程度。

試題分析：（1）過濾操作中的儀器有鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒，其中玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒。
（2）由于沒有250ml容量瓶，所以要配制240ml稀硫酸，所需要的最主要儀器為250ml容量瓶。
（3）由于溶液X中含有鐵離子，因此加入鐵粉發生反應的離子方程式為2Fe^3＋＋Fe＝3Fe^2＋。
（4）根據流程圖可知，溶液Y是氯化亞鐵和硫酸的混合液。通入氨氣后生成硫酸銨，因此溶液Z中含有SO₄^2－。檢驗SO₄^2－的操作是取少量溶液Z于試管中，然后加入稀鹽酸，無沉淀產生，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產生，證明有SO₄^2－。
（5）固體從溶液中過濾出來后，需要洗滌。因此操作I的名稱是洗滌；溶液Z中加入碳酸銨后生成碳酸亞鐵和硫酸銨，因此W是硫酸銨，其主要用途是用于化肥。
（6）根據裝置圖可知，A是發生裝置。由于氨氣密度小于空氣且極易溶于水，所以用E裝置收集氨氣，D裝置進行尾氣吸收。由于生成的氨氣中含有水蒸氣，因此要干燥管高燥氨氣，所以正確的連接順序是a→e→d→h→g→f。
（7）要比較NH₃ ? H₂O的電離程度和NH₄Cl的水解程度大小，可以通過測量等濃度、等體積的二者混合液的pH，或直接測量等濃度溶液的pH。即常溫下，將等物質的量濃度（0.1mol/L）、等體積的氨水、NH₄Cl溶液混合，若混合液pH＞7，表明電離程度大于水解程度；否則電離程度小于水解程度。或用pH計分別測25℃時0.1mol/L氨氣、NH₄Cl溶液的pH，然后比較c(OH^－)和c(H^＋)，若c(OH^－)＞c(H^＋)表明電離程度大于水解程度；若c(OH^－)＜c(H^＋)表明電離程度小于水解程度。₄^2－的檢驗；氨氣制備、收集、除雜以及尾氣處理；電離程度與水解程度比較等實驗方案的設計等