物質(zhì)制備、分離和提純(已修改)
2024-11-26 22:14 本頁面
【正文】 專題五 化學(xué)實驗 【 例 1】 (考查物質(zhì)制備的一般原理和提純方法 ) 實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下：取過量潔凈的鐵屑 ， 加入 20%～ 30%的稀硫酸溶液 ， 在50℃ ～ 80℃ 水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡 。 將溶液趁熱過濾 ， 濾液移至試管中 ， 用橡膠塞塞緊試管口 ，靜置 、 冷卻一段時間后收集產(chǎn)品 。 (1)寫出該實驗制備硫酸亞鐵的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 (2)硫酸溶液過稀會導(dǎo)致 _______________________。 (3)采用水浴加熱的原因是 ____________________。 (4)反應(yīng)時鐵屑過量的目的是 (用離子方程式表示 ) ________________________________________。 (5)溶液趁熱過濾的原因是 ____________________。 塞緊試管口的目的是 ________________________。 (6)靜置冷卻一段時間后 ， 在試管中觀察到的現(xiàn)象是 。 【 解析 】 (1)鐵和稀硫酸反應(yīng)的方程式大家還是比較熟悉的 ， 要注意注明反應(yīng)條件 。 (2)硫酸如果濃度過稀 ， 則反應(yīng)時速率過慢；另外由于溶液中含有較多的水 ， 也不利于硫酸亞鐵晶體的析出 。 (3)水浴加熱受熱均勻 ， 溫度容易控制 。 (4)鐵屑過量的目的是防止 Fe2+被氧化成 Fe3+， 即 Fe可以使 Fe3+還原：Fe+2Fe3+ 3Fe2+。 (5)溶液趁熱過濾的目的是減少FeSO4的損失；塞緊試管口的目的是防止空氣中的氧氣將 FeSO4氧化 。 (6)硫酸亞鐵熱溶液在冷卻過程中 ， 溶解度降低 ， 在靜止冷卻一段時間后會有淺綠色硫酸亞鐵晶體析出 。 【 答案 】 (1)Fe+H2SO4(稀 ) FeSO4+H2↑ (2)反應(yīng)速率慢 ， 不利于晶體析出 (3)受熱均勻 ， 便于控制溫度 (4)2Fe3++Fe 3Fe2+ (5)減少 FeSO4的損失；防止空氣進(jìn)入試管將 Fe2+氧化為 Fe3+ (6)有淺綠色晶體析出 50℃ ~80℃ 【 例 2】 (考查物質(zhì)制備的特殊原理和分離方法 ) 納米 TiO2在涂料 、 光催化 、 化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用 。 制備納米 TiO2的方法之一是 TiCl4水解生成 TiO2xH2O，經(jīng)過濾 、 水洗除去其中的 Cl， 再烘干 、 焙燒除去水分得到納米 TiO2。 用現(xiàn)代分析儀器測定 TiO2粒子的大小 。 用氧化還原滴定法測定 TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下 ， 將 TiO2溶解并還原為 Ti3+， 再以 KSCN溶液作指示劑 ， 用 NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4+。 請回答下列問題： (1)TiCl4 水 解 生 成 TiO2xH2O 的 化 學(xué) 方 程 式 為___________________________________________。 (2) 檢驗 TiO2xH2O 中 Cl 是 否 被 除 凈 的 方 法 是___________________________________________。 (3)下列可用于測定 TiO2粒子大小的方法是 _____。 (填字母代號 )。 a． 核磁共振法 b． 紅外光譜法 c． 質(zhì)譜法 d． 透射
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