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    下列实验装置图操作正确的是(  )
    A.
    魔方格

    称量氢氧化钠固体
    B.
    魔方格

    配置150mL•0.10mol•L-1盐酸
    C.
    魔方格

    Fe(OH)3液体的制备
    D.
    魔方格

    除杂

    本题信息:化学单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “下列实验装置图操作正确的是( ) A.称量氢氧化钠固体 B.配置150mL•0.10mol•L-1盐酸 C.Fe(OH)3液体的制备 D.除杂” 主要考查您对

氢氧化亚铁

氢氧化铁

基本仪器的使用

物质的除杂

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氢氧化亚铁:

化学式为Fe(OH)2,白色固体,难溶于水,碱性较弱,可与常见酸反应;在空气中易被氧化,白色→灰绿色→红褐色。反应方程式如下:
(1)
(2)
(3)


氢氧化亚铁的性质:

氢氧化亚铁极易被氧化,水中的溶解氧就可以把它氧化。
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3   
4Fe(OH)2+O2=△=2Fe2O3+4H2O


铁的氢氧化物:

Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
热稳定性 在空气中加热迅速生成Fe3O4 2Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O
二者的关系    在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3,现象是:白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

氢氧化亚铁的制备:

因Fe(OH)2在空气中易被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中不能稳定存在,在实验室制取Fe(OH)2时,一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O2的NaOH溶液,且滴管末端要插入试管内的液面以下,再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以减少Fe(OH)2与O2的接触。关于Fe(OH)2制备的方法很多,核心问题有两点,一是溶液中溶解的氧必须除去,二是反应过程必须与O2隔绝。

1、操作方法:在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。   
实验现象:滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。   
注:白色沉淀:Fe(OH)2;灰绿色沉淀:Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物;红褐色沉淀:Fe(OH)3
方法的改进:可在液面上滴加苯或者油进行液封,可有效防止氧的溶解。

【典例】 Ⅰ.用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________
Ⅱ.在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_____________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,理由是_________________________________________________________________。
【答案】:Ⅰ.(1)稀H2SO4、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 Ⅱ.(1)稀H2SO4和铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度,当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,故外界O2不易进入

2、电化学制备
【典例】 由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______,其电极反应式为_______________。
②电解液d可以是_______,则白色沉淀在电极上生成;也可以是_______,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
③液体c为苯,其作用是______________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是___________。
④为了在短时间内看到白色沉淀,可以采取的措施是____________________。
A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源电压 C.适当缩小两电极间距离 D.适当降低电解液温度
⑤若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为___________。
【答案】:①Fe;Fe-2e-=Fe2+ ②C;B ③隔绝空气防止Fe(OH)2被空气氧化;排尽溶液中的氧气,防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化 ④B、C ⑤白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色


氢氧化铁:

红褐色固体,难溶于水,易与酸反应;加热可分解生成氧化铁。反应方程式如下:
(1)
(2)
(3)


氢氧化铁胶体的制备:

操作步骤:将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色为止。
离子方程式:Fe3++3H2O=(加热)=Fe(OH)3(胶体)+3H+


铁的氢氧化物:

Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
热稳定性 在空气中加热迅速生成Fe3O4 2Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O
二者的关系    在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3,现象是:白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

基本仪器的使用:

1、可加热的仪器:

名称和图片 主要用途 使用注意事项
常用作少量试剂的溶解或反应的容器,也可用于收集少量气体、装配小型气体发生器 可直接加热。硬质试管能耐约700℃的高温,普通试管不耐高温。加热前试管外壁要擦干,加热时必须用试管夹夹持或用铁夹固定在铁架台上,切不可拿在手中,加热时还要先使试管均匀受热,然后重点加热其有药品的部位。加热固体时,要使管口略向下倾斜,固体要平铺于试管底部;加热液体时,要使管口向上,使试管与桌面成 45角,且液体量不超过试管容积的1/3,管口切忌向着有人的方向。热的试管不要骤冷,以防炸裂。在常温下的物质溶解或发生化学反应,试管内液体体积不要超过试管容积的1/2。拿取试管时,用中指、食指、拇指拿住距试管口1/3处
常用来配制、浓缩溶液,用作试剂用量较多的加热或不加热反应的容器,向其他容器中转移液体的容器,代作水浴锅 加热时要垫石棉网且外壁干燥,或用水浴加热。加热时液体量不要超过容积的2/3,也不可把液体蒸干。热的烧杯不可骤冷。搅拌时玻璃棒不可触及杯壁和杯底
常用作在加热或不加热条件下有液体试剂参加的化学反应的容器 平底烧瓶一般不用作加热反应容器。圆底烧瓶在加热时要垫石棉网且外壁要干燥,或用水浴加热,加热时液体量不要超过容积的1/2,也不要把液体蒸干。热的烧瓶不可骤冷
常用作液态混合物的蒸馏或分馏容器,也可用作气体发生器 同圆底烧瓶,但要加碎瓷片防暴沸。蒸馏(分馏)时温度计水银球要在支管口处
主要用作滴定实验的反应器,也可用作其他化学反应、液体收集的容器,还可用于组装洗气瓶 同圆底烧瓶
2、计量仪器:
名称和图形 主要用途 使用注意事项
用来量取要求不太严格的液体体积,是一种粗略的液体体积计量仪器 使用前要洗净,使用时要在桌面上放平稳,读数时,视线要与液体凹液面的最低点相平。不可用作反应器,不可加热,也不能用来配制溶液
常用于配制一定体积、浓度准确的溶液,如配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液 不能用作反应容器,不可加热,瓶和瓶塞是一一对应的,瓶塞不能互换,瓶塞要用结实的细绳系在瓶颈上,以防损坏或丢失。使用前要检查是否完好、瓶口处是否漏水,不漏水的容量瓶才能使用。配制溶液用的溶质,要先在烧杯里用适量的蒸馏水溶解,并使溶液恢复到室温后才能转入容量瓶中,不可直接在容量瓶中溶解溶质。向容量瓶里加入溶液或蒸馏水时,要用玻璃棒引流,至距刻度线23cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,不能让液体流经刻度线以上的内壁。定容时,要使液体凹液面与瓶颈部的刻度线相切,并平视观察。手持容量瓶时,不能用手掌握瓶颈和瓶体,要用手指肚触瓶的方式持瓶。容量瓶内不能长期储存溶液。容量瓶使用完毕,应冼净、晾干,玻璃磨砂瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶口与瓶塞粘连
主要用于精确地放出一定体积的溶液,如酸碱中和滴定、配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,都要用到滴定管。酸式滴定管用来盛装酸性溶液,碱式滴定管用来盛装碱性溶液,棕色滴定管用来盛装见光易分解的溶液 酸式滴定管与碱式滴定管不能互换使用。滴定管在使用前要先检查是否漏液。对酸式滴定管还要检查玻璃活塞是否转动灵活,对碱式滴定管还要检查橡胶管是否老化失去弹性。只有检查合格的滴定管才能使用。向滴定管内装入实验所用的溶液前,要用该溶液润洗滴定管23次,装入溶液后要赶走滴定管尖嘴内的气泡,然后将液面调在“0”刻度或“0”刻度以下。从滴定管里放出液体时,要将滴定管垂直固定在滴定管夹上,用左手操作滴定管。读数时,要在停止放出液体后1~2min后进行,要使视线与凹液面保持水平,读取与液体凹液面相切处的刻度值。滴定管用毕要立即洗净,长期不用时要在活塞处垫上小纸条,防止活塞粘连
常用于精确度不高的物质质量的称量 使用时要放平稳。称量前要先调零。称量一般的药品时,要先在两盘上各放一张大小相同的纸片后再加砝码和药品;易潮解、强腐蚀性的药品,要盛在烧杯或表面皿中称量;热的物质要待冷却至室温后再称量。称量时,左盘放称量物,右盘放砝码。砝码要用镊子由大到小夹取,最后移动游码(用镊子)。称量完毕,要把砝码收回砝码盒内,游码拨回到标尺的零处
用于测量物体的温度 测量物体某一部位的温度,温度计的感温泡就要放在这一部位。选用温度计时,要使温度计的最大显示温度高于被测物体温度。处在高温下的温度计不可骤冷。切忌以温度计代替玻璃棒去搅拌液体或固体
3、可用于分类除杂的仪器
名称和图形 主要用途 使用注意事项
蒸发液体、浓缩溶液或干燥固体 能耐高温,可在火焰上直接加热,但不能骤冷。在加热蒸发液体时,液体体积一般不超过蒸发皿容积的2/3,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体飞溅。热的蒸发皿不能直接放在实验桌上。取用蒸发皿要用坩埚钳
在化学实验中常用来高温灼烧固体 能耐商温,可在火焰上直接加热,但不能骤冷。定量实验的冷却应在干燥器中。熔融NaOH等强碱时要在铁坩埚中进行。夹持坩埚和坩埚盖时都要用坩埚钳
让不纯的气体通过装入的有关液体,除去杂质 装入洗液的量勿超过容积的2/3。使用之前要检验气密性,不漏气者才可使用。进气口和出气口不要接错。气体进入的速率不能太快,以便有效吸收杂质。改作量气装置时,液体要加满,且短进长出
使热的蒸气冷却凝结为液体 要使冷却水的进口在组装仪器的低处,出水口在组装仪器的高处,以保证隔套内充满冷却水,提高冷却效率
内装固体干燥剂或吸收剂时,用于干燥或吸收气体;也可作电解、电泳等实验的容器;还可用于装配简易启普发生器 两管之间不能用力挤压或拉扯,以防在弯管处断裂
用于内装固体干燥剂吸收某些气体,也可用于组装简易启普发生器 气体要从大口进,小口出。球体和细管的连接处一般要塞一个小棉花球或玻璃丝球,防止干燥剂颗粒进入细管内
用于过滤操作和向小口容器里倾注液体。还用作装配易溶于水的气体的吸收装置(防倒吸) 过滤时应“一贴、二低、三靠”,即滤纸紧贴漏斗内壁,无缝隙,无气泡;滤纸低于漏斗口上沿0.5cm,滤液液面低于滤纸的边缘;漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,玻璃棒末端轻轻地斜靠在三层滤纸处,烧杯引水口紧靠在玻璃棒上
用于两种互不相溶的液体的分离,也用于装配制备物质的反应器,用它向容器里加入液体反应物 使用前要检查活塞处和上口处是否漏水。分液时,上层液体从上口倒出,下层液体由下口放出。从下口放出液体时,要将上端玻璃塞的小孔或凹槽对准颈部的小孔使漏斗内外相通,及时关闭活塞,防止上层液体流出

4、其他常用仪器

名称和图形 主要用途 使用注意事项
用于中、低温度的加热。进行焰色反应 点燃酒精灯时,要把灯放正,用火柴点燃,严禁以灯点灯、向灯体内加酒精时,要先熄灭酒精灯,再通过漏斗加入酒精,严禁向燃着的酒精灯内添加酒精。熄灭酒精灯时,要用灯帽盖灭,不可吹灭。灯体内酒精的量要在灯体容积的之间
用来粉碎硬度不太大的固态物质,也可用来拌匀粉末状固态反应物 不能用火加热。研磨时必须稍加压力,使研杵在研钵里缓慢地转动并加以挤压,使固体粉碎,切不可用研杵敲击
用于保存干燥的物质或者使热的物质在干燥的环境下冷却 干燥剂放在瓷板的下面,不能使用液体干燥剂(如浓H2SO4),固态干燥剂一般为无水CaCl2或硅胶,被干燥的物质放在瓷板上.太热的物质要待稍冷却后再放入。打开干燥器时,要一只手握住盖上的圆球,另一只手揽住容器,沿水平方向推移盖子。搬动干燥器时,要用拇指压住盖子,防止盖子滑落摔碎
用作烧杯盖,或微量物质反应的容器 不能用火加热
分装多种化学试剂。广口瓶也可用于装配洗气瓶、在常温下进行的化学反应的容器 不能加热。塞子、盖子不可乱换,取下的塞子、盖子要倒放在桌面上,倾倒液体时要使标签向着手心。盛固体试剂用广口瓶,盛液体试剂用细口瓶;盛见光易分解的试剂用棕色瓶,盛见光不分解的试剂既可用无色瓶也可用棕色瓶;盛碱性试剂要用配塑料塞的试剂瓶,盛强氧化性试剂、有机溶剂要用配玻璃塞的试剂瓶
盛装少量液体试剂,用滴管吸取液体滴加到其他的容器中或试纸上。普通胶头滴管的用途与该滴管相同 滴管不能调换。滴瓶不能盛强碱性溶液及强挥发腐蚀橡胶的试剂 (如浓溴水、浓硝酸等)。取液时,要先提起滴管,捏紧胶头排出空气和液体后,再插入瓶中吸取液体,吸有液体的滴管不能平放和倒放。滴试剂时,滴管下端切勿接触接收器的器壁。不能用一支滴管吸取多种液体。滴液完毕要立即把滴管插入原滴瓶中。普通胶头滴管的使用方法及注意事项,与滴瓶上的滴管相同
主要用于收集气体,也可用作洗气瓶、气体跟气体反应的容器、固体在气体中燃烧反应的容器 一般不能加热。当用作固体在气体中燃烧反应的容器时,一般要在瓶底留有少量水或铺一层细沙。盛不同密度的气体放置时瓶口方向不同

除杂的原则:

(1)不增:不增加新的杂质
(2)不减:被提纯的物质不能减少
(3)易分:操作简便,易于分离

气体除杂的原则:

(1)不引入新的杂质
(2)不减少被净化气体的量注意的问题:
①需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收CO2不易完全。
方法:
A. 杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为苯酚钠,利用苯酚钠易溶于水,使之与苯分开
B. 吸收洗涤法;欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸即可除去
C. 沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入少量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物即可
D. 加热升华法:欲除去碘中的沙子,即可用此法
E. 溶液萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法
F. 结晶和重结晶:欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,可得到纯硝酸钠晶体
G. 分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法
H. 分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离
K. 渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子
常见物质除杂总结:

原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法
(1)N2(O2)-------灼热的铜丝网洗气
(2)CO2(H2S)-------硫酸铜溶液洗气
(3)CO(CO2)-------石灰水或烧碱液洗气
(4)CO2(HCl)-------饱和小苏打溶液洗气
(5)H2S(HCl)-------饱和NaHS溶液洗气
(6)SO2(HCl)-------饱和NaHSO3溶液洗气
(7)Cl2(HCl)-------饱和NaCl溶液洗气
(8)CO2(SO2)-------饱和小苏打溶液洗气
(9)碳粉(MnO2)-------浓盐酸加热后过滤
(10)MnO2(碳粉)-------加热灼烧
(11)碳粉(CuO)-------盐酸或硫酸过滤
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液(过量),再通CO2过滤、加热固体
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液过滤
(14)Al2O3(SiO2)-------盐酸NH3·H2O过滤、加热固体
(15)SiO2(ZnO)-------盐酸过滤
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液过滤
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸过滤
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(适量)过滤
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入过量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加热
(21)NaCl(NaHCO3)-------盐酸蒸发结晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液(适量)过滤
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入过量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------铁粉、Cl2过滤
(25)FeCl2(FeCl3)-------铁粉过滤
(26)Fe(OH)3胶体(FeCl3)-------(半透膜)渗析
(27)CuS(FeS)-------稀盐酸或稀硫酸过滤
(28)I2(NaCl)------升华
(29)NaCl(NH4Cl)-------加热
(30)KNO3(NaCl)-------蒸馏水重结晶
(31)乙烯(SO2、H2O)碱石灰洗气
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗气
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液蒸馏
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸馏
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸馏水分液
(41)肥皂(甘油)-------食盐过滤
(42)葡萄糖(淀粉)-------(半透膜)渗析

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