题目内容

2．新型材料纳米级 Fe 粉具有广泛的用途，它比普通 Fe 粉更易与氧气反应，其制备工艺流程如图所示：请回答下列问题：

（1）上述流程中可加回收利用的物质是氮气，在制备纳米级 Fe 粉的工艺流程中，其作用是保护气，防止铁被氧化．
（2）纳米级 Fe 粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，此黑色固体的化学式为Fe3O4．
（3）上述制备纳米级铁粉的化学方程式H2+FeCl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl，其反应类型为置换反应．
（4）研究人员发现最后制得的纳米级Fe粉样品中混有少量的 FeCl2 杂质，为了除去样品中的杂质，在无氧环境下，先加水溶解，然后再过滤、洗涤、烘干．

分析 （1）根据工艺流程图以及物质的性质来分析；
（2）根据铁与氧气反应生成四氧化三铁考虑；
（3）根据反应的原理以及反应类型的判断方法来分析；
（4）根据铁不溶于水，氯化亚铁溶于水进行混合物的分离．

解答 解：（1）由工艺流程图可知，氮气是可以回收利用的，因为氮气没有参加反应，在制备过程中，是利用了氮气的化学性质稳定，来做保护气，防止铁粉氧化；故填：氮气；保护气，防止铁被氧化；
（2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，所以黑色固体是四氧化三铁；故填：Fe3O4；
（3）在高温的条件下，氢气与氯化亚铁反应生成铁和氯化氢，该反应是由单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应；故填：H2+FeCl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl；置换反应；
（4）铁不溶于水，氯化亚铁溶于水，所以加水溶解，再进行过滤、洗涤干燥即可；故填：过滤．

点评 解答本题关键是知道铁燃烧的产物是四氧化三铁，能够灵活运用质量守恒定律解决实际问题，知道不溶性固体和液体分离的方法．

练习册系列答案
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17．A、B、C、D 为初中化学常见的四种物质，它们之间有如图所示的转化关系（部分物质和反应条件已略去）．
若A、B、C、D含有一种相同的元素，常温下，A为无色液体，C 为黑色固体，则A为H2O，B→C的化学方程式为2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，C与D反应的化学方程式为CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2．
18．下列推断正确的是（　　）
A．在加压条件下，6000L 氧气可装入容积为 40L 的钢瓶中，由此推断氧气分子变小了
B．蔗糖在热水中的溶解速度更快，由此推断在受热情况下分子运动速率加快
C．中和反应生成盐和水，由此推断生成盐和水的反应一定是中和反应
D．碱能使酚酞试液变红，由此推断能使酚酞试液变红的物质一定是碱
15．除去下列物质中所含的少量杂质，下表中除杂方法中不正确的是（　　）
选项物质杂质除杂质的方法
A氧化铜氯化钠加水溶解、过滤、洗涤干燥
B氧气水蒸气通过盛有浓硫酸的洗气瓶
C氯化钙溶液稀盐酸加入过量的石灰石，过滤
DCuSO4溶液FeSO4加入足量铜粉，过滤
A．AB．BC．CD．D
2．根据图回答问题：

（1）仪器a的名称是锥形瓶．
（2）以高锰酸钾为原料，用A和D装置组合制取氧气，在实验结束后，若先熄灭酒精灯，未及时将导气管从水中槽中取出，则可能导致的后果是水倒吸炸裂试管．
（3）某同学用浓盐酸和石灰石制取二氧化碳并将生成的气体通入E装置，未看到石灰水变浑浊，其原因是浓盐酸具有挥发性，二氧化碳气体中混有氯化氢气体，如果用上述原料制取并收集一瓶较纯净且干燥的二氧化碳气体，所选用装置的连接顺序是BFHC（填序号）
（4）化学兴趣小组的同学通过查阅资料，设计了以下两种制取二氧化碳气体的方案：
方案一：加热碳酸氢钠  2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑
方案二：加热碳酸氢铵   NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2↑
你认为上述两个方案中选方案一更合理，不选另一个方案的理由是方案二产生的气体不纯，还需分离或除杂．
7．氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3，其他杂质不溶于酸）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如图：

（1）酸溶之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积，使反应更快更充分．稀硫酸需要过量的目的是将碳酸镁和碳酸亚铁完全反应．酸溶步骤中碳酸镁溶解的反应方程式为MgCO3+H2SO4═MgSO4+CO2↑+H2O．
（2）已知Mg2+、Fe2+和Fe3+在溶液中遇到氨水均可以转化成难溶性碱沉淀，开始沉淀和沉淀完全的pH如表：
Mg2+Fe2+Fe3+
开始沉淀9.47.92.7
沉淀完全12.49.63.7
流程“氧化”一步中H2O2的作用是将溶液中的Fe2+转化成Fe3+，不能直接沉淀Fe2+的原因是防止Mg2+沉淀．
（3）加氨水调节溶液的PH范围为控制反应只生成氢氧化铁沉淀而不生成氢氧化镁沉淀．
（4）滤渣2的化学式是Fe（OH）3．
14．如图是某工业盐产品质量指标．为了测定该工业盐中氯化钠的质量分数，取100g该工业盐进行实验：①测得水的质量分数为3.36%；②用碳酸钠来测定杂质氯化钡的质量时，得到0.985g沉淀．（碳酸钠与氯化钡反应的化学方程式：
BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl）
求（1）100g该工业盐中含氯化钡的质量．
（2）通过计算，判断此工业盐中氯化钠的质量分数是否符合产品质量指标？
11．中国中医研究院终身研究员兼首席研究员，屠呦呦经过多年研究发现了新型抗疟药--青蒿素和双氢青蒿素，因此成为中国获得诺贝尔医学奖的第一人．下列有关青蒿素（化学式C15H22O5）的说法正确的是（　　）
A．青蒿素是由碳、氢、氮三种元素组成的有机化合物
B．青蒿素是由多原子分子构成的物质
C．青蒿素中质子数小于中子数
D．青蒿素分子是由15个碳原子、22个氢原子和5个氧原子构成
12．在一次化学实验中，同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中，观察到以下异常实验现象：
实验序号滴加CuSO4溶液的量实验现象
①第1～6滴有蓝色沉淀，但振荡后沉淀消失，形成亮蓝色溶液
②第7～9滴产生蓝色沉淀，且沉淀逐渐增多，振荡后沉淀不消失，很快沉淀逐渐变黑色
在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜，请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4．
实验①中蓝色沉淀为什么消失？同学们继续进行如下探究．
【查阅资料】I．氢氧化铜在温度70℃-80℃时可分解生成氧化铜；
II．四羟基合铜酸钠[Na2Cu（OH）4]溶于水，溶液呈亮蓝色．
【猜想与讨论】小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解．其他同学一致否定了他的猜测，理由是如分解则会生成氧化铜是黑色固体，而蓝色沉淀消失后是形成亮蓝色溶液．
同学们交流讨论后，提出以下两种猜想．
猜想一：少许氢氧化铜可溶于足量水中．
猜想二：氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解，溶液呈亮蓝色．
【实验探究】同学们用氢氧化铜粉末（其它试剂可任选）设计如下实验．请填写表中空格．
实验序号实验方法与操作实验现象结论
③将少许Cu（OH）2粉末加到5mL蒸馏水中，充分振荡沉淀不溶解，液体仍为无色猜想一错误
④将少许Cu（OH）2粉末加入到足量氢氧化钠浓溶液中，充分振荡固体溶解，溶液呈亮蓝色猜想二正确
【结论与反思】（1）根据实验，并进一步查阅资料知道，氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成Na2Cu（OH）4，反应的化学方程式是2NaOH+Cu（OH）2=Na2Cu（OH）4．
（2）根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应，依据的实验现象是蓝色沉淀逐渐变为黑色．
（3）写出氢氧化铜受热分解生成黑色固体的化学方程式Cu（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O．

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