题目内容
【题目】二茂铁[Fe(C5H5)2，结构简式为
，广泛应用于航天、化工等领域中。实验室制备二茂铁的装置如图所示。
已知：①二茂铁熔点是173 ℃，在100 ℃时开始由固体直接变为气体；沸点是249 ℃。
②制备二茂铁的反应原理为2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。
实验步骤为：
①在三颈烧瓶中加入16.8 g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60 mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气5 min左右；
②再从仪器a滴入13.9 mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6，密度为0.95 g/cm3)，搅拌；
③将25.4 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜，作溶剂)配成的溶液25 mL装入仪器a中，慢慢滴入仪器c中，45 min滴完，继续搅拌45 min；
④再从仪器a加入25 mL无水乙醚，搅拌；
⑤将c中的液体转入分液漏斗中，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得到橙黄色溶液；
⑥蒸发橙黄色溶液，得到二茂铁粗产品；
⑦二茂铁粗产品的提纯。
回答下列问题：
(1)仪器b的名称是________________。
(2)步骤①中通入氮气的目的是________________。
(3)仪器c的适宜容积应为________________(填标号)。
A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL
(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是________________.
(5)步骤⑦的实验装置如图所示，二茂铁在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是________________，装置中棉花的作用是________________。
(6)为了确认得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是________________。
(7)若最终制得纯净的二茂铁11.16 g，则该实验的产率为________________。
【答案】球形冷凝管或冷凝管 排尽装置中的空气，防止Fe2+被氧化 B 除去多余的KOH 升华 防止二茂铁挥发进入空气中 测定所得固体的熔点 60%
【解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器b的名称；
(2)二茂铁中铁是+2价，易被空气中氧气氧化，通入氮气能排尽装置中空气；
(3)仪器c为三颈烧瓶，其中盛放液体的体积不超过容积的
分析判断；
(4)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁，反应后物质中含有过量碱；
(5)二茂铁具有易升华的物理性质，即可有固体直接变成气体；棉花可防止二茂铁挥发进入空气；
(6)根据物质是纯净物时有固定熔沸点判断；
(7)先计算13.9 mL环戊二烯及25.4 g无水FeCl2的物质的量，根据二者反应关系判断哪种物质过量，以不足量的物质为标准计算二茂铁的理论产量，利用实际产量与理论产量的比可得其产率。
(1)根据仪器结构示意图可知：仪器b是球形冷凝管；
(2)二茂铁中铁元素化合价是+2价，不稳定，有强的还原性，易被空气中氧气氧化，通入氮气排尽装置中空气，防止实验过程中亚铁离子被氧化；
(3)反应在三颈烧瓶中进行，由题意可知三颈烧瓶中共加入液体60 mL+25 mL=25 mL=110 mL，三颈烧瓶中盛放液体的体积不能超过其容积的，所以要选择使用三颈烧瓶的规格是250 mL，合理选项是B；
(4)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl，化学方程式为：2KOH+FeCl2+2C5H6═[Fe(C5H5)2]+2KCl+2H2O，反应后溶液中有过量KOH，步骤⑤中用盐酸洗涤的目的是除去多余的KOH；
(5)二茂铁容易由固体直接变成气体，即发生升华现象，然后冷凝进行收集，其操作名称为升华；在漏斗内部放入棉花可防止二茂铁挥发进入空气中；
(6)由于纯净物有固定的熔沸点，而混合物没有固定的熔沸点，因此要确认得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是测定所得固体物质的熔点；
(7)13.9 mL环戊二烯(C5H6，密度为0.95 g/cm3)的物质的量是n(C5H6)=
=0.2 mol，25.4 g无水FeCl2的物质的量n(FeCl2)=
=0.2 mol，根据2KOH+FeCl2+2C5H6═[Fe(C5H5)2]+2KCl+2H2O可知：反应制取二茂铁时n(FeCl2)：n(C5H6)=1：2，所以FeCl2过量，要根据不足量的环戊二烯来计算二茂铁的理论产量，n(二茂铁)=
n(C5H6)=0.1 mol，则理论上二茂铁的产量m(二茂铁)=0.1 mol×186 g/mol=18.6 g，故产率=
×100%=60%。
名师点睛字词句段篇系列答案
【题目】下列生活常见用品中，有关物质的性质描述不正确的是（ ）
选项 | 生活用品 | 名称 | 主要成分 | 性质 |
A |
| PP塑料制作的奶瓶 | 聚丙烯 | 能够使酸性高锰酸钾褪色 |
B |
| 肥皂 | 高级脂肪酸钠 | 肥皂的水溶液呈碱性 |
C |
| 蜂蜜 | 葡萄糖、果糖和蔗糖 | 蔗糖在稀硫酸的作用下可水解生成葡萄糖和果糖 |
D |
| 阿胶 | 驴的皮去毛后熬制而成的胶块 | 在合适的酶的作用下能够发生水解反应 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等，对人类和动、植物危害甚大。解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应，转化成无污染的氮气和二氧化碳。
回答下列问题：
(1)在Co+的催化作用下，CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态下发生变化，在图中略去)。已知总反应的化学方程式为：CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g)。
该反应分两步进行：
第一步：Co+(s)+N2O(g)CoO+(s)+N2(g) △H1=+15.9kJmol-1；
笫二步：___；△H2=___；
①填写第二步反应的热化学方程式，并根据反应历程图计算△H2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为___。
(2)500℃条件下，在容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，发生上述反应，测得相关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 平衡时 n(N2/mol) | 达到平衡所需时间/min | 平衡时能量变化/kJ |
甲 | 1molCO和1molN2O | n1 | t1 | 放热Q1 |
乙 | 2molCO和2molN2O | n2 | t2 | 放热Q2 |
丙 | 2molCO2和2molN2 | n3 | t3 | 吸热Q3 |
①Q1+
___358.6(填“>”“=”或“<”下同，t1___t2；
②500℃条件下，乙和丙两容器，气体混合物中N2O的物质的量分数x(N2O)与反应时间t的关系如下表：
t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 | |
乙 | x(N2O) | 0.5 | 0.32 | 0.20 | 0.12 | 0.088 | 0.07 |
丙 | x(N2O) | 0 | 0.030 | 0.048 | 0.059 | 0.065 | 0.07 |
根据上述实验结果，计算出乙容器中0~20s时间内的化学反应速率v(CO)=___；该反应的平衡常数K数值为：___；(保留3位有效数字)
③请推测并在图中画出甲容器中x(N2O)随时间变化的关系图象，标出恰好达到平衡时刻点的位置___。
(3)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为___。
【题目】部分弱酸的电离平衡常数如表：
弱酸 | HCOOH | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡 常数（25℃） | Ka＝1.77×10－4 | Ka＝4.0×10－8 | Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝4.7×10－11 | Ka1＝1.54×10－2 Ka2＝1.02×10－7 |
（1）室温下①0.1mol·L-1HCOONa；②0.1mol·L-1NaClO；③0.1mol·L-1Na2CO3；④0.1mol·L-1NaHCO3四种溶液的pH由大到小的关系为________________。（用序号填空）
（2）浓度均为0.1 mol·L－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-浓度从大到小的顺序为________________。
（3）下列离子方程式正确的是___________（填字母）。
A.2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32- B.2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+SO32- D.Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-
（4）某温度（T℃）下的溶液中，c（H+）=10-xmol·L-1，c（OH-=10-ymol·L-1，x与y的关系如图所示。
①此温度下，0.01mol/L的NaOH溶液中水电离出的OH-浓度为_______。
②在此温度下，0.1mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
0.1mol·L-1的Ba（OH）2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
0.1mol·L-1的NaHSO4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
按甲方式混合后，所得溶液的pH为____________；
按乙方式混合后，其反应的离子方程式：_________________。
按丁方式混合后，所得溶液显____________（填“酸”“碱”或“中”）性