题目内容

1．高纯铁有良好的延展性、软磁性、热性能、导电性能和耐腐蚀性能等优异性能，近年来，高纯铁的研究越来越受到人们关注．某研究小组利用电解法制备髙纯铁，研究过程如下：，
（1）电解液的配制；按实验要求，要配制高浓度的硫酸亚铁，配制好后立即密封保存其目的：防止氧化
（2）实验探究溶液的pH、Fe+2+的浓度对实验的影响，并探究最佳的电解制备高纯铁的条件，实验采用单一变量法，测得的结构绘制如下2个图形（阴极电流效率越高，电解效果越好：

本实验探究的最佳工艺条件为：①电解液初始pH3～4②Fe2+的浓度为Cg/Lt
A.30～400 B.40～90 C.90～100
（3）该研究小组对“电解液初始pH对产品的影响”做了进一歩探究pH＜3时，除了
有铁产生，同时还有少量气泡产生，則阴极电解的离子方程式除了 Fe2++2e-=Fe外，还有2H++2e-=H2↑
（4）在pH=5～6时，电解得到高纯铁的效率极低．在阴极下方有少许沉淀产生，该研究小
组提出如下假设
假设一：该沉淀为Fe（OH）
假设二：该沉淀为Fe（OH）3
假设三：该沉淀为Fe（OH）2与Fe（OH）3
为了验证假设，取阴板下方沉淀于试管中（为防止沉淀被氧化化，取沉淀以及实实验时要采取适当方法隔离氧气），然后：
操作现象结论
假设三正确

分析 （1）二价铁离子具有强的还原性，容易被空气氧化；
（2）依据阴极电流效率越高，电解效果越好，结合图2判断解答；
（3）阴极去含有大量的二价铁离子、氢离子，二者都能得到电子发生还原反应；
（4）二价铁离子、三价铁离子都能够与氢氧根反应生成氢氧化亚铁、氢氧化铁沉淀，所以该沉淀可能为氢氧化亚铁，可能为氢氧化铁，可能为二者混合物；
三价铁离子遇到硫氰酸钾显红色，二价铁离子具有强的还原性能够使酸性的高锰酸钾褪色．

解答 解：（1）二价铁离子具有强的还原性，容易被空气氧化，所以配制好后立即密封保；
故答案为：防止氧化；
（2）依据图2可知，当Fe2+的浓度为（90～100）g/Lt，阴极电流效率越高，电解效果越好；
故答案为：C；
（3）阴极去含有大量的二价铁离子、氢离子，二者都能得到电子发生还原反应，所以发生的电极反应式为：Fe2++2e-=Fe，2H++2e-=H2↑；
故答案为：2H++2e-=H2↑；
（4）二价铁离子、三价铁离子都能够与氢氧根反应生成氢氧化亚铁、氢氧化铁沉淀，所以该沉淀可能为氢氧化亚铁，可能为氢氧化铁，可能为二者混合物；
三价铁离子遇到硫氰酸钾显红色，二价铁离子具有强的还原性能够使酸性的高锰酸钾褪色，所以可以利用硫氰酸钾检验三价铁离子存在，利用酸性的高锰酸钾检验二价铁离子存在，若三价铁离子与二价铁离子都存在则沉淀为氢氧化铁与氢氧化亚铁的混合物；
故答案为：Fe（OH）2与Fe（OH）3；

操作现象结论
向试管中加入稀硫酸使沉淀溶解，分成2份，一份滴加KSCN，另一份滴加高锰酸钾溶液滴加KSCN试管变红，滴加高锰酸钾的红色迅速褪色

点评 本题考查了电解池工作原理、实验方案的设计，熟悉二价铁离子与三价铁离子性质的差别是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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11．下列关于各实验装置图的叙述中正确的是（　　）
A．
装置：构成锌-铜原电池
B．
装置：实验室制氨气并收集干燥的氨气
C．
装置：验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃
D．
装置：由实验现象推知酸性强弱顺序为CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH
12．下列离子在溶液中能大量共存的一组是（　　）
A．K+、H+、ClO-、I-B．Fe3+、Mg2+、NO3-、CO32-
C．K+、Ca2+、HCO3-、OH-D．Al3+、NH4+、Cl-、SO42-
9．下列化学过程及其表述正确的是（　　）
A．新制氢氧化铜和乙醛反应的离子方程式：CH3CHO+2Cu（OH）2+OH- $→_{加热}^{水浴}$ CH3COO-+Cu2O↓+3H2O
B．苯酚与碳酸钠溶液反应：C6H5OH+CO32-→C6H5O-+HCO3-
C．向含有1 mol KAl（SO4）2的溶液中加入Ba（OH）2溶液至沉淀质量最大时，沉淀的总的物质的量为2mol
D．可以用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2混合，以证明H2O2具有还原性：
2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O
16．现代工业放琉涉及到反应：2NaHS+4NaVO3+H2O=Na2V4O9+4NaOH+2S，下列说法正确的是（　　）
A．H2O为直线型分子
B．反应中每生成1molS转移了2mol电子
C．NaHS中含离子键和非极性键
D．琉单质（S8）为原子晶体
2．下列说法正确的是（　　）
A．胶体区别于其它分散系的本质特征是具有丁达尔现象
B．煤的气化、石油分馏、海水制镁、海带提碘等过程中都包含化学变化
C．棉花和木材的主要成分都是纤维素，蚕丝、羊毛和人造丝的主要成分都是蛋白质
D．甲苯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸，而甲烷不反应，说明苯环能够使甲基变活泼
9．硼及其化合物在现代工业、生活和国防中有重要应用价值．
（1）硼原子的电子排布式是1s22s22p1．
（2）最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷），结构见图，其中B原子的杂化方式为sp3杂化．
（3）BF3和BCl3都有强烈接受孤电子对的倾向，如三氟化硼气体与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体结构式，并标注出其中的配位键．
（4）近年来，人们肯定硼是人和动物氟中毒的重要解毒剂．硼在体内可与氟形成稳定的配合物BF4-
、，并以和氟相同的途径参加体内代谢，但毒性比氟小，且易随尿排出，故认为硼对氟化物具有解毒作用．
（5）经结构研究证明，硼酸晶体中B（OH）3单元结构如图（1）所示．各单元中的氧原子通过O-H…O氢键连结成层状结构如图（2）所示．层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体．
①H3BO3是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+，
②根据结构判断下列说法正确的是bcdg．
a．硼酸晶体属于原子晶体       b．硼酸晶体有鳞片状的外层
c．硼酸晶体是分子晶体         d．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂
e．在B（OH）3单元中，B原子以sp3杂化轨道和氧原子结合而成
f．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
g．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
h．分子中硼原子最外层为8e-稳定结构
③硼酸常温下为白色片状晶体，溶于水（273K时溶解度为6.35），在热水中溶解度明显增大（373K时为27.6）．请分析其中原因受热时硼酸晶体中的大量氢键有部分断裂所致，晶体内氢键不利于物质溶解．
6．下列说法正确的是（　　）
A．在中和热的测定实验中，将氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中，立即读出并记录溶液的起始温度，充分反应后再读出并记录反应体系的最高温度
B．向装有2mL 2mol/L AlCl3溶液的试管中，逐滴加入0.01mol/L氨水3mL，产生沉淀且沉淀不溶解，说明氢氧化铝不溶于弱碱
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D．海带灼烧成灰烬后，加水煮沸2～3 min并过滤，滤液中可以加入适量的H2O2来氧化I?
7．已知：一个碳原子上连多个羟基时不稳定，→+H2O烃A（分子式为C9H8）有如图的转化关系：

（1）写出物质A的结构简式：，指出反应①的反应类型：加成反应．
（2）D中含氧官能团的名称为羧基、羰基，D的核磁共振氢谱图中将会出现5组吸收峰．
（3）写出C与银氨溶液反应的化学方程式：．
（4）写出反应⑤的化学方程式：．
（5）与G具有相同官能团的同分异构体有四种，其中两种为：，请写出其他两种、．

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