题目内容

2．高效净水剂聚合氯化铝铁（PAFC）的组成可表示为[AlFe（OH）nCl6-n]m，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理，PAFC中铁元素的化合价为+3．某工厂欲以工业废料（金属铝、铁及其氧化物）为原料制取PAFC，设计如下流程：

①所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子是C
A、Al3+             B、Fe2+             C、Fe3+              D、H+
为证明该离子确实存在，可采用的操作（必须指明所采用的试剂及观察到的现象）是取溶液少量滴入KSCN，溶液变血红色．
②往酸性溶液中加入试剂X的目的是将亚铁离子氧化为铁离子；反应的离子方程式是2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-．

分析 废料中加入过量稀盐酸，充分反应后得到甲溶液，甲溶液中含有AlCl3，由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，则不能确定溶液中Fe元素的存在形成，不能确定是否存在Fe3+，加入X应为氧化剂，可将Fe2+生成Fe3+，加入NaOH溶液后，调节溶液pH，可生成目标物，以此解答该题，
依据元素化合价代数和为0计算铁元素化合价；
①由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，则不能确定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+，依据铁离子的特征性质检验铁离子的存在；
②因[AlFe（OH）nCl6-n]m中Fe为+3价，可起到净水剂的作用，则加入X应为氧化剂，可将Fe2+生成Fe3+；

解答 解：设铁化合价是x，聚合氯化铝铁可表示为[AlFe（OH）nCl6-n]m，由此合物内化合价和为0得：3+x-n-（6-n）=0；
x=3，所以PAFC中铁元素的化合价为+3；
故答案为：+3；
①由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，则不能确定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+，所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子为Fe3+，为证明该离子确实存在，取少量溶液加入KSCN溶液后溶液溶液呈血红色，证明含有Fe3+；
故答案为：C；取少量溶液加入KSCN溶液后溶液溶液呈血红色；
②因[AlFe（OH）nCl6-n]m中Fe为+3价，可起到净水剂的作用，则加入X应为氧化剂，可将Fe2+生成Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2 Cl-，
故答案为：将Fe2+生成Fe3+，2Fe2++Cl2═2Fe3++2 Cl-；

点评 本题考查了物质性质的实验探究，物质分离的方法和实验步骤分析判断，主要是物质性质的理解应用，掌握流程分析方法和物质性质是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．关于电解的下列叙述中，正确的是（　　）
A．惰性电极电解稀Na2SO4水溶液时，分别在两极滴加一滴石蕊，一段时间后，阳极附近溶液变蓝，阴极附近溶液变红
B．为使反应Cu+2H2O═Cu（OH）2↓+H2↑发生，可用铜片作阴、阳电极，电解NaCl水溶液
C．电解法精炼粗铜时，应使粗铜与电源正极相连，过程中电解质溶液中Cu2+浓度不变
D．惰性电极电解MgCl2溶液的总反应方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
17．NA 表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是（　　）
A．1 mol Mg 原子变成 Mg2+时失去的电子数为2 NA
B．标准状况下，11.2 L H2O所含的电子数为5 NA
C．常温常压下，16g O2 与16gO3含有的原子数为相同
D．0.1 mol/L K2SO4 溶液中含有 K+为0.2 NA
14．2Na+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2NaCl反应过程中发生了电子的得失：
钠元素从0价升高到+1价，一个钠原子失去一个电子，钠元素被氧化
氯元素从0价降低到-1价，一个氯原子得到一个电子，氯元素被还原．
1．现有硫酸钠和硫酸的混合溶液200ml．其中硫酸钠的浓度为0.4mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.8mol/L，现要求将上述混合液中硫酸钠的浓度改为0.2mol/L，硫酸的浓度改为1.2mol/L，应加98%（密度为1.84g/cm3）的浓硫酸多少毫升？然后加水稀释到多少mL？
7．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
按下列步骤回答问题：
（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑；在b中小心加入4.0mL液态溴；向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br2；
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶         B．过滤           C．蒸馏           D．萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A．25mL          B．50mL          C．250mL         D．500mL
（5）该反应的化学方程式+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
14．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：

（1）写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
（2）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是①与“反应液I”中过量的Cl2继续反应生成KClO，②提供碱性环境．
（3）写出Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应的化学方程式：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O．
（4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是：①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀．
（5）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，副产品是KNO3、KCl（写化学式）．
（6）该工艺每得到1.98kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为15mol．
11．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH2=CH2
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．
用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表如下：
    乙醇1，2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题：
（1）在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应    b．加快反应速度     c．防止乙醇挥发   d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水    b．浓硫酸       c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（4）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
12．已知H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1．回答有关中和反应的问题．

（1）用0.1mol Ba（OH）2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出11.46kJ热量．
（2）如图装置中仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒，仪器B的名称是温度计；
（3）若通过实验测定中和热的△H，其结果常常大于-57.3kJ•mol-1，其原因可能是实验过程中难免有热量散失．
（4）用相同浓度和体积的氨水（NH3•H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（5）已知氢气与氧气生成1mol液态水放出286kJ热量，则这个反应的热化学方程式H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-286kJ/mol．

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