题目内容

10．工业生产中会产生大量的废铁屑，可将其“变废为宝”制成化工原料氯化铁．实验室中利用如图所示装置探究由废铁屑制备FeCl3•6H2O晶体的原理并测定铁屑中铁单质的质量分数（杂质不溶于水且不与酸反应）．
（1）装置A的名称为分液漏斗．
（2）检验该装置气密性的具体操作如下：
①关闭活塞a和活塞b；打开弹簧夹K1；②向水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面；③一段时间后，水准管内液面高于量气管内液面，且液面差保持稳定．取m g废铁屑加入B装置中，在A中加入足量的盐酸后进行下列操作：
Ⅰ．打开弹簧夹K1，关闭活塞b，打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
Ⅱ．当装置D的量气管一侧液面不再下降时，关闭弹簧夹K1，打开活塞b，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a、b．
Ⅲ．将烧杯中的溶液经过一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶体．
请回答：
（3）用离子方程式表示烧杯中足量的H2O2溶液的作用：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O．
（4）实验结束后，量气管和水准管内液面高度如上图所示，为了使两者液面相平，应将水准管下移（填“上移”或“下移”）．
（5）由FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作过程中不需要使用的仪器有de（填选项序号）．
a．蒸发皿   b．烧杯   c．酒精灯   d．分液漏斗   e．坩埚   f．玻璃棒   g．漏斗
（6）实验结束后，若量气管内共收集到VmL气体（已换算成标准状况），则此废铁屑中铁单质的质量分数为$\frac{2.5V×1{0}^{-3}}{m}$×100%．

分析 （1）根据装置图分析；
（2）检验装置的气密性，应该先形成密闭体系，在水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面，根据液面变化判断；
（3）盐酸与Fe反应生成氯化亚铁，加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子；
（4）水准管的液面高，应该降低水准管的高度；
（5）根据从溶液中提取可溶性溶质的操作分析；
（6）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，根据氢气的体积求出物质的量，再根据方程式求出Fe的物质的量、质量，即可求出Fe的质量分数．

解答 解：（1）由装置图可知装置A为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）检验装置的气密性，应该先形成密闭体系，即关闭活塞a和活塞b，打开弹簧夹K1；然后在水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面，一段时间后，水准管内液面高于量气管内液面，且液面差保持稳定，说明气密性良好；
故答案为：，关闭活塞a和活塞b；一段时间后，水准管内液面高于量气管内液面，且液面差保持稳定；
（3）盐酸与Fe反应生成氯化亚铁，实验目的是制备FeCl3•6H2O晶体，则要加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子，其反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
（4）由装置图可知，水准管的液面高，应该降低水准管的高度，即应将水准管下移，故答案为：下移；
（5）从溶液中提取可溶性溶质的操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，则用到的仪器为蒸发皿、烧杯、酒精灯、玻璃棒、漏斗，则不需要分液漏斗和坩埚，
故答案为：de；
（6）实验结束后，若量气管内共收集到VmL气体，则n（H2）=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{V}{22400}$mol，由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，n（Fe）=n（H2）=$\frac{V}{22400}$mol，
所以m（Fe）=nM=$\frac{V}{22400}$mol×56g/mol=2.5V×10-3g，
则此废铁屑中铁单质的质量分数为：$\frac{2.5V×1{0}^{-3}g}{mg}$×100%=$\frac{2.5V×1{0}^{-3}}{m}$×100%，
故答案为：$\frac{2.5V×1{0}^{-3}}{m}$×100%．

点评 本题考查了物质的制备、物质含量的测定，侧重于考查基本实验操作、氧化还原反应、物质含量的有关计算等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．

练习册系列答案
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请回答：
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（4）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3
开始沉淀时4.77.01.9
沉淀完全时6.79.03.2
根据表中数据推测调节pH的范围是3.2≤pH＜4.7．
（5）写出步骤②中生成CO2的一个离子方程式4H++Cu2（OH）2CO3 =3H2O+2 Cu2++CO2↑（已知Cu2（OH）2CO3不易溶于水）．
（6）写出步骤③生成Cu2（OH）2CO3的离子方程式2Cu2++4HCO3-=Cu2（OH）2CO3↓+H2O+3 CO2↑．
18．下列说法正确的是（　　）
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B． 分子中所有原子共平面
C．肌醇与葡萄糖的元素组成相同，化学式均为C6H12O6，满足Cm（H2O）n，因此，二者均属于糖类化合物
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5．下列溶液加热蒸干灼烧后，能得到该溶质固体的是（　　）
A．Al2（SO4）3B．NaHCO3C．Fe（NO3）3D．NH4Cl
15．下列电离方程式中，正确的是（　　）
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2．用NaOH固体配制250mL 0.2mol•L-1 NaOH溶液．
（1）经计算需用NaOH固体2.0 g
（2）配制该溶液用到的仪器有除托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒外，还有250mL容量瓶；
（3）容量瓶上标有以下五项中的①③⑤（填序号）
①温度  ②浓度  ③容量  ④压强  ⑤刻度线
（4）配制溶液时，正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）B、C、A、F、E；并完成横线上的内容．
A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用天平准确称取所需质量的NaOH，放入烧杯，加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅拌，使其充分溶解
C．将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，颠倒摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面与刻度线相切．
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1～2cm处
（5）在配制上述溶液实验中，下列操作引起结果（浓度）偏低的有AB（填序号）．
A．没有用蒸馏水洗烧杯2～3次，未将洗液移人容量瓶中
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