高中 | 铁盐 亚铁盐 题目答案及解析

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必修一

第三章 金属及其化合物

第二节 几种重要的金属化合物

铁盐 亚铁盐

$\rm (Se)$是人体必需的微量元素之一。

$\rm ($$\rm )$提取硒

Ⅰ.称取一定量的阳极泥$\left( \text{CuSe} \right)$$\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}}$,充分混合后,在$\rm 500\;\rm ^\circ\rm C$条件下焙烧半小时。

Ⅱ.冷却后,取出焙烧物于小烧杯中,加入适量的水充分浸取后过滤。

Ⅲ.向保留的滤液中加入适量的$\text{FeS}{{\text{O}}_{4}}$,将焙烧过程中产生的少量$\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{4}}$转化为$\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SeO}_{3}$

Ⅳ.将充分反应后的溶液,酸化后进行“控电位还原”,在一定的电压下,可得到固体硒。

①中的“焙烧”过程,下列仪器中需要的是                $\rm ($填仪器名称$\rm )$

②“焙烧”的主要产物为$\rm CuO$$\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SeO}_{3}$,反应的化学方程式为                

[["

坩埚、泥三角 ; $ \\text{2CuSe}+3{{\\text{O}}_{2}}+2\\text{N}{{\\text{a}}_{\\text{2}}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}}\\begin{matrix} \\underline{\\underline{500\\text{ }{}^\\circ \\text{C}焙烧}} \\\\ {} \\\\ \\end{matrix}2\\text{CuO}+2\\text{N}{{\\text{a}}_{\\text{2}}}\\text{Se}{{\\text{O}}_{3}}+2\\text{C}{{\\text{O}}_{\\text{2}}}$

"]]

①“焙烧”在坩埚中进行,还需要泥三角。

②阳极泥$\left( \text{CuSe} \right)$$\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}}$,充分混合后,在$\rm 500\;\rm ^\circ\rm C$条件下焙烧半小时生成$\rm CuO$$\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SeO}_{3}$,反应的化学方程式为$ \text{2CuSe}+3{{\text{O}}_{2}}+2\text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{3}}\begin{matrix} \underline{\underline{500\text{ }{}^\circ \text{C}焙烧}} \\ {} \\ \end{matrix}2\text{CuO}+2\text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}}+2\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}$

Ⅱ中的“浸取”需要$\rm 80\;\rm ^\circ\rm C$下进行,加热方式为                ;与常温相比,在$\rm 80\;\rm ^\circ\rm C$下进行浸取的优点是                

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水浴加热 ; 增大可溶物的溶解速率和溶解度

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$\rm 80\;\rm ^\circ\rm C$的加热方式为水浴加热;与常温相比,加热可以增大可溶物的溶解速率和溶解度。

经过步骤Ⅲ后溶液中的主要金属离子有                ;判断溶液中是否还存在少量$\text{F}{{\text{e}}^{2+}}$的方法是                

[["

$\\rm Fe^{3+}$$\\rm Na^{+}$ ; 取少量溶液于试管中,滴加$\\rm K_{3}[Fe(CN)_{6}]$溶液,若出现蓝色沉淀,则含有$\\rm Fe^{2+}$;若未出现蓝色沉淀,则没有$\\rm Fe^{2+}$

"]]

Ⅲ中$\text{FeS}{{\text{O}}_{4}}$将少量$\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{4}}$转化为$\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SeO}_{3}$$\rm Fe^{2+}$被氧化为$\rm Fe^{3+}$,故此时主要的金属离子为$\rm Fe^{3+}$$\rm Na^{+}$

“控电位还原”是指在一定电压下,电位高的氧化剂优先被还原,电位低的氧化剂保留在溶液中,以达到硒与杂质金属的分离。酸性环境下,一些氧化剂的电位如下表;

氧化剂/还原产物    $\text{C}{{\text{u}}^{2+}}/\text{Cu}$    $\text{F}{{\text{e}}^{3+}}/\text{F}{{\text{e}}^{2+}}$$\text{F}{{\text{e}}^{2+}}/\text{Fe}$    ${{\text{H}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}}/\text{Se}$
电位$/V$$\rm 0.34$$\rm 0.77$$-0.44$$\rm 0.74$

${{\text{H}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}}、\text{F}{{\text{e}}^{3+}}$$\text{C}{{\text{u}}^{2+}}$氧化性由强到弱的顺序为                ;在控电位还原时,生成$\rm Se$的电极反应式为                

[["

$\\rm Fe^{3+}$ $\\rm \\gt H_{2}SeO_{3}\\gt Cu^{2+}$$\\rm H_{2}SeO_{3}+4e^{-}+4H^{+}=Se+3H_{2}O$

"]]

氧化剂的电位越大,则其氧化剂的氧化性越强,$\text{F}{{\text{e}}^{3+}}/\text{F}{{\text{e}}^{2+}}$$\rm 0.770$最高,其 ${{\text{H}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}}/\text{Se}$次为$\rm 0.740$,再者是$\text{C}{{\text{u}}^{2+}}/\text{Cu}$$\rm 0.345$,最后是$\text{F}{{\text{e}}^{2+}}/\text{Fe}$$\rm -0.440$,所以氧化性强弱为$\rm Fe^{3+}$ $\rm \gt H_{2}SeO_{3}\gt Cu^{2+}$;生成$\rm Se$的电极反应为$\rm H_{2}SeO_{3}+4e^{-}+4H^{+}=Se+3H_{2}O$

$\rm ($$\rm )$测纯度

Ⅰ.准确称取$\rm 0.1600$ $\rm g$硒样品,加入足量${{\text{H}}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{4}}$${{\text{H}}_{2}}{{\text{O}}_{2}}$完全反应成${{\text{H}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}}$,除去过量的${{\text{H}}_{2}}{{\text{O}}_{2}}$后,配成$\rm 100.00$ $\rm mL$溶液;

Ⅱ.取所配溶液$\rm 20.00$ $\rm mL$于锥形瓶中,加入足量${{\text{H}}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{4}}$$\rm KI$溶液,使之充分反应;

Ⅲ.滴入$\rm 2$~$\rm 3$滴淀粉指示剂,振荡,用$0.1000\,\text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}$$\text{N}{{\text{a}}_{2}}{{\text{S}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}$溶液滴定至终点,消耗$\rm 16.00$ $\rm mL$标准溶液。

若已知;${{\text{I}}_{2}}+2{{\text{S}}_{2}}\text{O}_{3}^{2-}=2{{\text{I}}^{-}}+{{\text{S}}_{4}}\text{O}_{6}^{2-}$,该硒样品中$\rm Se$的质量分数为                

[["

$\\rm 98.75\\%$

"]]

反应${{\text{H}}_{2}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}}\rm +4H^{+}+4I^{-}=Se↓+2I_{2}+3H_{2}O$${{\text{I}}_{2}}+2{{\text{S}}_{2}}\text{O}_{3}^{2-}=2{{\text{I}}^{-}}+{{\text{S}}_{4}}\text{O}_{6}^{2-}$,根据方程式可知,$n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{Se}{{\text{O}}_{3}} \right)=\dfrac{1}{2}({{\text{I}}_{\text{2}}})=\dfrac{1}{4}({{\mathrm{S}}_{\mathrm{2}}}\mathrm{O}_{3}^{2-})=\text{0}\text{.1 mol}\cdot {{\text{L}}^{-\text{1}}}\times \text{16}\times \text{1}{{\text{0}}^{\text{-3}}}\ \text{L}\times \dfrac{1}{4}\text{=4}\times \text{1}{{\text{0}}^{-4}}\,\text{mol}$,则样品中$\rm Se$的质量分数$\dfrac{4\times {{10}^{-4}}\times 79\,\text{g}\times \dfrac{100}{20}}{0.1600\,\text{g}}\times 100\%=98.75\%$

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