题目内容

8．柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4•7H2O）通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4   FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O．
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）．
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是c（填字母），原因是避免生成Fe（OH）2沉淀．
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净．
（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应．
①铁粉的作用是防止+2价的铁元素被氧化
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是加入适量柠檬酸让铁粉反应完全．
（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体．分离过程中加入无水乙醇的目的是降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出．

分析 （1）利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3，由于Na2CO3溶液碱性很强，可能会生成Fe（OH）2沉淀，为避免生成Fe（OH）2沉淀，如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中，Fe2+是过量的，并且FeSO4溶液为酸性，Fe2+不易沉淀；
（2）沉淀表面可能会有Na2SO4杂质，检验最后一次洗涤滤液中是否含有SO42-判断洗涤是否干净；
（3）因+2的Fe元素易被空气中的氧气氧化，制备柠檬酸亚铁过程中应尽量避免与氧气接触，加入铁粉与柠檬酸反应产生H2，形成一个无氧的环境，除去过量的铁粉可直接加入适量的柠檬酸，反应也生成了需要的产品柠檬酸亚铁；
（4）最后的溶液经浓缩形成柠檬酸亚铁的饱和溶液，要得到尽可能多的柠檬酸亚铁晶体，可加入无水乙醇，可以降低柠檬酸亚铁的溶解度，从而获得更多的产品．

解答 解：（1）利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液反应制备FeCO3，由于Na2CO3溶液碱性很强，可能会生成Fe（OH）2沉淀，如果将Na2CO3加入FeSO4溶液中，Fe2+是过量的，并且FeSO4溶液为酸性，Fe2+不易沉淀．因此，CO32-容易与Fe2+结合为沉淀析出，因此为避免生成Fe（OH）2沉淀，应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中，
故答案为：c；避免生成Fe（OH）2沉淀；
（2）Na2CO3表面含有SO42-的残留溶液，只要洗涤液里检验不到SO42-，即可证明洗涤干净，具体操作是：取最后一次洗涤的滤液，1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净，
故答案为：取最后一次的洗涤滤液1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；
（3）①因+2的Fe元素易被空气中的氧气氧化，制备柠檬酸亚铁过程中应尽量避免与氧气接触．加入铁粉的目的就是与柠檬酸反应产生H2，形成一个无氧的环境，
故答案为：防止+2价的铁元素被氧化；
②除去过量的铁粉可直接加入适量的柠檬酸，反应也生成了需要的产品柠檬酸亚铁，不会引入杂质，
故答案为：加入适量柠檬酸让铁粉反应完全；
（4）最后的溶液经浓缩形成柠檬酸亚铁的饱和溶液，要得到尽可能多的柠檬酸亚铁晶体，可加入无水乙醇，可以降低柠檬酸亚铁的溶解度，从而获得更多的产品，
故答案为：降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出．

点评 本题考查物质制备方案，侧重考查学生对原理与操作的分析评价、在新情境下物质的制备实验中基本的实验技能和对教材相关实验的理解的迁移能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
18．下列关于离子的检验说法正确的是（　　）
A．向某溶液中滴入足量盐酸，如观察到无色无味的气体产生，且能使澄清石灰水变浑浊，即证明溶液中必定有CO32-
B．向某无色溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀出现，再加入稀盐酸，沉淀不消失，无法证明溶液一定含有SO42-
C．向某无色溶液中加入少量稀氢氧化钠溶液后，用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变红，则说明该溶液中有NH4+
D．如透过蓝色的钴玻璃能够观察到紫色火焰，则一定有钾元素，一定不含有钠元素
19．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定．
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）．实验测得不同温度下的平衡数据列于如表：
温度（℃）15.020.025.030.035.0
平衡总压强（kPa）5.78.312.017.124.0
平衡气体总浓度 （×10-3mol/L）2.43.44.86.89.4
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是BC；
A．2v（NH3）═v（CO2）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数1.6×10-8；
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡．若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增加（填“增加”、“减小”或“不变”）；
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H＞0；
（2）已知：NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O．该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c（NH2COO-）随时间变化趋势如图所示．
⑤计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率0.05mol/（L•min）；
⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大25℃反应物起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大．
16．下列关于硫及其化合物的说法中正确的是（　　）
A．自然界中不存在游离态的硫
B．二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性
D．硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫
3．工业上用铝土矿（主要成分SiO2、Al2O3、Fe3O4）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如图所示：
（1）不溶物为SiO2（写化学式，下同），滤液甲中的溶质为FeCl3、FeCl2、AlCl3、HCl；
（2）滤液甲中含铝元素的溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液乙，发生此反应的反应物的物质的量之比为1：4．若使用氨水能否达到上述目的否（填“能”或“否”）．
（3）若向滤液甲中加入碘化钾溶液，相关的离子反应方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，从该溶液中获得碘单质需要加入四氯化碳（填试剂名称），振荡、静置，再经分液（填操作名称），蒸馏后即得到碘单质．
（4）③步骤中通入二氧化碳是过量的，写出此步发生的离子反应方程式：CO2+AlO2-+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-；
（5）若将铝土矿用过量氢氧化钠溶液溶解，过滤后向滤液中通入过量CO2，再经过滤、加热得到的物质是Al2O3、SiO2．
（6）②步骤得到的沉淀为灰绿色，沉淀变为红褐色需要较长时间，欲快速得到红褐色沉淀，可以向此沉淀中加入过量的A（填字母）
A．过氧化钠    B．氯水    C．稀硝酸     D．酸性高锰酸钾溶液．
13．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（　　）
A．氯气溶于水：Cl2+H2O═H++Cl-+HClO
B．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO32-+2H+═SO2↑+H2O
C．酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O
D．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO32-+SO2+H2O═H2SiO3↓+SO32-
20．如图是实验室制备1，2-二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置（加热及夹持设备已略）．
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/cm2 0.79 2.2 0.71
 沸点/℃ 78.5 132 34.6
 熔点/℃-130 9-116
请完成下列填空：
（1）A中药品为1：3的无水乙醇和浓硫酸混合液，写出制备乙烯的化学反应方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（2）请写出C装置中的作用除去乙烯中混有的酸性气体杂质．
（3）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是减少液溴挥发；
（4）学生发现反应结束时，无水乙醇消耗量大大超过理论值，其原因是乙醇挥发、副反应发生或反应太剧烈．
（5）有学生提出，装置F中可改用足量的四氯化碳液体吸收多余的气体，判断改用四氯化碳液体是否可行是（填“是”或“否”），其原因是乙烯和液溴均易溶于四氯化碳．
（6）制取的1，2-二溴乙烷可以进一步反应生成一种有机物，汽车常用该有机物作为防冻液．写出由1，2-二溴乙烷制取该有机物的反应方程式：BrCH2BrCH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$HOCH2CH2OH+2NaBr，反应类型水解反应或取代反应．
17．（1）在标准状况下，67.2LCO2的物质的量是3mol，质量为132g，含1.806×1024个CO2分子，其中含有4mol氧原子．
（2）在标准状况下1.7g氨气所占的体积为2.24L，它与同条件下0.15mol H2S含有相同的氢原子数．
（3）某气态氧化物化学式为RO2，在标准状况下，1.28g该氧化物的体积是448mL，则氧化物的摩尔质量为64g/mol，R的相对原子质量为32．
18．把7.2g 铁粉投入40ml某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol，若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度（　　）
A．3.5mol•L-1B．4.5mol•L-1C．7.0mol•L-1D．9.0mol•L-1

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