15.铁及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题.

(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C).X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是BC.
A. Mg2+      B.Fe2+  C.Al3+      D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如图1:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是过滤;操作Ⅱ的名称是洗涤;
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)在一定条件下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g); 工业上有16t Fe2O3在200m3的容器中反应,1小时后测得Fe2O3的转化率为50%,则这段时间内CO的消耗速率为0.75mol/(L•h).
(5)爱迪生蓄电池的反应式为:Fe+NiO2+2H2O$?_{充电}^{放电}$Fe(OH)2+Ni(OH)2;高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮水消毒剂.用如图2装置可以制取少量高铁酸钠.
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是_a(填“a”或“b”).
②写出阳极的电极反应式Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O_.
③当制得132.8g高铁酸钠时,阳极区减少的阴离子的物质的量为0.8mol.
13.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生成过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (I)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)                (II)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)                  (III)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则说明装置气密性良好.装置D的作用是防止倒吸.装置E中为NaOH溶液.
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1.
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c(填字母代号).
a.蒸馏水                      b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液            d.饱和NaHCO3溶液
(4)实验开始后,为使SO2缓慢进入烧瓶C,可采取的操作是控制滴加硫酸的速度.
(5)已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或混浊消失).
(6)反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器有ad.(填字母代号)
a.烧杯          b.蒸发皿         c.试管         d.锥形瓶
(7)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.请设计简单实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
12.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)    (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)    (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置D的作用是防止倒吸,装置E中为NaOH溶液.
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1.
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c(填序号).
a.蒸馏水                     b.饱和NaHSO3溶液
c.饱和Na2SO3溶液              d.饱和NaHCO3溶液
已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是控制滴加硫酸的速度.
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴入几滴BaCl2溶液,
若产生白色沉淀则说明产品中含有Na2SO4,若没有产生白色沉淀则说明产品中不含Na2SO4
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.
10.肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料.实验室用图1反应制取肉桂酸.
药品物理常数如表:
苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸
溶解度(25℃,g/100g水)0.3遇热水水解0.04互溶
沸点(℃)179.6138.6300118
相对分子质量10610214860
填空:
Ⅰ.合成:反应装置如图2所示.向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、4.8g苯甲醛和5.6g乙酸酐,振荡使之混合均匀.  在150~170℃加热1小时,保持微沸状态.
(1)空气冷凝管的作用是使反应物冷凝回流.
(2)该装置的加热方法是空气浴(或油浴).加热回流要控制反应呈微沸状态,如果剧烈沸腾,会导致肉桂酸产率降低,可能的原因是乙酸酐蒸出,反应物减少,平衡左移.
(3)不能用醋酸钠晶体(CH3COONa•3H2O)的原因是乙酸酐遇热水水解.
Ⅱ.粗品精制:将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,进行如图3操作:
(4)加饱和Na2CO3溶液除了转化醋酸,主要目的是将肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶解于水.
(5)操作I是蒸发浓缩、冷却结晶;
(6)设计实验方案检验产品中是否含有苯甲醛取样,加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛,或加入用新制氢氧化铜悬浊液,若出现砖红色沉淀,说明含有苯甲醛.
(7)若最后得到纯净的肉桂酸5.0g,则该反应中的产率是75%(保留两位有效数字).
9.过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂.
已知:①过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的性质.
②2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)?2Na2CO3•3H2O2 (s)△H<0
③50℃时,2Na2CO3•3H2O2 (s) 开始分解
某兴趣小组制备过碳酸钠的装置示意图如图1所示:

请回答下列问题:
(1)图1中玻璃导管a的作用是平衡压强,使H2O2溶液顺利流下
(2)本实验的关键是控制温度,用该装置制备过碳酸钠有不足之处,下列改进措施可行的是AB(填序号).
A、缓慢滴加H2O2溶液    B、冷水浴    C、用酒精灯加热
(3)将实验改进后按如图2所示流程可获得过碳酸钠产品
①洗涤固体Y时选用无水乙醇作为洗涤剂的目的是减少过碳酸钠的溶解损失,并带走水份利于干燥
②在滤液X中加入适量中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠,原因是增大钠离子浓度,降低过碳酸钠的溶解度
(4)下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有AB.
A.Na2SB.FeCl3C.Na2SiO3      D.NaHCO3
(5)过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取m1g样品→溶解→沉淀反应→过滤→洗涤→干燥→称量m2g.
①写出沉淀反应的离子方程式Ba2++CO32-=BaCO3
②产品中过碳酸钠质量分数的表达式为:$\frac{314({m}_{1}-\frac{106{m}_{2}}{197})}{102{m}_{1}}$.
③结果与分析:主要影响因素是沉淀是否完全及过碳酸钠有无分解.
 0  172676  172684  172690  172694  172700  172702  172706  172712  172714  172720  172726  172730  172732  172736  172742  172744  172750  172754  172756  172760  172762  172766  172768  172770  172771  172772  172774  172775  172776  172778  172780  172784  172786  172790  172792  172796  172802  172804  172810  172814  172816  172820  172826  172832  172834  172840  172844  172846  172852  172856  172862  172870  203614 

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