题目内容
【题目】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）
选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
A | 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 | 有气体生成，溶液呈血红色 | 稀硝酸将 |
B | 将铜粉加 | 溶液变蓝、有黑色固体出现 | 金属铁比铜活泼 |
C |
| 溶液变红 |
质 |
D | 取少量绿矾 | 溶液未变红色 | 绿矾未因氧化而变质 |
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
A．过量铁粉，反应生成亚铁离子，加入KSCN溶液、溶液不显红色，故A错误；
B．Cu和Fe3+发生氧化还原反应，反应方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，所以没有黑色沉淀生成，溶液由黄色变为蓝色，故B错误；
C．Fe(NO3)2溶于稀硫酸，溶液中的NO3-在酸性条件下氧化Fe2+生成Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液显红色，则无法说明Fe(NO3)2变质，故C错误；
D．少量绿矾溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3+，则说明绿矾变质，故D正确；
故答案为D。
【题目】某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，一氧化碳与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和二氧化碳，他们不禁产生了疑问：一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质真的是铁粉吗？于是他们进行了以下探究：
[查阅资料]
资料一：铁粉和四氧化三铁粉末能被磁铁吸引而氧化亚铁(黑色)不能；
资料二：四氧化三铁中铁元素有＋2、＋3两种化合价，其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示。
[提出猜想]黑色物质可能是四氧化三铁、氧化亚铁和铁粉中的一种或几种。
[进行实验]兴趣小组收集了一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案 | 实验现象 | |
甲 | 取少量黑色物质用磁铁吸引 | 黑色物质全部被磁铁吸引 |
乙 | 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 | 无气泡、溶液颜色变为黄绿色 |
丙 | 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 | 无任何现象 |
[实验结论]
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有_______，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______；
（2）生成的黑色物质应为四氧化三铁；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式_______________________________。
[拓展研究]
同学们对四氧化三铁产生了兴趣，从参考资料中找到氧化沉淀法生产复印用高档四氧化三铁粉的工艺流程简图。
[生产流程]
[查阅资料]
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
资料二：氢氧化亚铁受氧气氧化反应原理为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
资料三：获得四氧化三铁的反应原理为Fe(OH)2＋2Fe(OH)3
Fe3O4＋4H2O
[问题讨论]
（1）溶解时，用50 ℃至80 ℃的热水目的是____________________________________。
（2）写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式________________________。
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是____________________________。
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为______________。
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→_____→_____→d。_______
a．过滤
b．加热浓缩
c．冷却结晶
d．晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]
为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究。
[查阅资料]
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变)；
资料二：氧化铁和一氧化碳反应是随温度升高而逐步进行的，先生成四氧化三铁，再生成氧化亚铁(黑色)，最后生成铁。
[提出猜想]
四氧化三铁中可能含有的杂质是氧化铁和氧化亚铁中的一种或两种。
[实验设计]
同学们称取了23.28 g该四氧化三铁样品进行了下列实验：
[实验分析]
因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组。
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该四氧化三铁样品中的杂质，B中的最佳试剂是_________(填序号)。
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，一氧化碳气体除作为反应物外，还能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；
③_____________________________________________。
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是_______________________________________________。
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)：
（1）写出BC段发生反应的化学方程式______________________________。
（2）通过计算确定：该四氧化三铁样品中含有的杂质是__________，其中含四氧化三铁的质量是____g。(不需要写过程)
【题目】苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为
＋C2H5OH
＋H2O
已知：
物质 | 颜色、状态 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) | 相对分子质量 |
苯甲酸 | 无色、片状晶体； 100℃会迅速升华 | 249 | 1.2659 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 无色澄清液体 | 212.6 | 1.05 | 150 |
乙醇 | 无色澄清液体 | 78.3 | 0.7893 | 46 |
环己烷 | 无色澄清液体 | 80.8 | 0.7318 | 84 |
实验步骤如下：
①在100mL圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按图I所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来。再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。
②反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞。继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并有机层。加入氯化钙，对粗产品进行蒸馏(装置如图II所示)。低温蒸出乙醚后继续升温，接收span>210～213℃的馏分。
⑤检验合格，测得产品体积为12.86mL。
（1）步骤①中加入沸石的目的是______；使用分水器不断分离除去水的目的是___。
（2）步骤②中继续加热的温度应控制在____（填标号）。
A.65～70℃ B.78～80℃ C.85～90℃ D.215～220℃
（3）步骤③中若Na2CO3加入不足，在步骤④蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是____。
（4）步骤④中分液操作叙述正确的是___（填标号）。
A.向盛有水层的分液漏斗中加入乙醚，盖好玻璃塞，将分液漏斗倒转，用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗的下口活塞放气
C.经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D.液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔
E.分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后再将上层液体由下口放出
（5）图II中仪器A的名称是___，步骤④中氯化钙的作用是___。
（6）该实验产品的产率为___（结果保留三位有效数字）。
【题目】草酸钴是制备高品质钴氧化物和单质钴粉的重要中间产品。用含钴废料（主要成分为Co，含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2等）可以制备草酸钴晶体（CoC2O4·2H2O）。一种制备方法是选择草酸做沉淀剂，工业流程如图。
己知：①相关金属离子以氢氧化物形式沉淀完全的pH如下：
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Co2+ | Fe2+ | Ni2+ |
沉淀完全的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.5 |
②CoC2O4+2C2O
[Co(C2O4)3]4-。
回答下列问题：
（1）CoC2O4中Co的化合价是___。
（2）浸出液中含有的阳离子除了H+、Co2+外，还有___。
（3）滤渣II的主要成分有___（填化学式）。
（4）加入RH的目的是___，操作a的名称是___。
（5）用一定浓度的草酸沉淀Co2+时，lg[Co]T，随溶液pH变化如图所示（[Co]T表示Co以非沉淀形式存在的各种形态浓度之和）。
①沉淀Co2+时，应控制pH在___。
②lg[Co]T随pH的增大先减小后增大的原因为___。
（6）母液经氯气氧化后溶液中的盐酸可以循环使用，写出母液与氯气反应的化学方程式___。
