物质的制备
一. 考试要求:
1.掌握并应用化学实验的基本方法和技能。
2.元素化合物的相关知识。
3.能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据,能运用比较、分类、归纳、概括等方法形成探究结论。
二.命题趋势:试题重点考查学生综合实验的处理能力。引导学生重视元素化合物性质的学习,掌握并应用化学实验的基本方法和技能。重视物质制备生产实际过程中条件控制、产品杂质离子的检验、产率的提高、混合物的分离和提纯、结晶等实验综合能力的培养和训练,进而“能将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题”。
三.问题精析:
例.(15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4•7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol•L-1计算)。
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Al3+ 3.0 5.0
Fe2+ 5.8 8.8
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是 (填字母),原因是
。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是
。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是 。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是 。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是
。
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4•7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,
,得到FeSO4溶液,
,得到FeSO4•7H2O晶体。
四.课堂练习:
1 . (12分) K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下: