题目内容

10．化学兴趣小组的同学用废弃的铁屑和磁性氧化铁来制取绿矾和硝酸铁溶液．
（1）甲同学将沾满油污的废铁屑放入100mL 3mol•L-1的碳酸钠溶液中加热煮沸5分钟，再用蒸馏水冲洗干净，加入过量的稀硫酸，待烧杯中无固体剩余后，将溶液加热浓缩，冷却结晶得绿矾．
①将铁屑放入碳酸钠溶液中加热煮沸的目的是除去铁屑表面的油污．
②铁屑加入稀硫酸开始时观察到的现象是有气泡产生．
③浓缩溶液时需要的玻璃仪器是玻璃棒、酒精灯．
④你认为甲同学实验中存在的问题是无铁粉剩余，不能确定有无Fe3+，得到的绿矾可能不纯．
（2）乙同学将一块Fe3O4加入100mL稀硝酸中，发现有无色气体生成．
①配平下列化学方程式：
3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）3+1NO↑+14H2O
②上述反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3：1．
③检验产物中有无Fe2+的方法是取反应后的溶液滴1滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，说明有Fe2+，反之，则无．

分析 （1）①本实验用的是沾满油污的废铁屑，而碳酸钠水解使溶液呈碱性，油污在碱性条件下能水解，据此答题；
②铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁；
③浓缩溶液就是将溶液中水份蒸发，可以根据蒸发装置答题；
④废弃的铁屑中有可能有部分铁被氧化成铁离子，所以所得溶液中可能有铁离子；
（2）①根据化合价升降配平化学方程式；
②化合价升高的产物为氧化产物，化合价降低的产物为还原产物，根据方程式答题；
③Fe2+具有还原性，可以将高锰酸钾还原，使紫色褪去，据此答题．

解答 解：（1）①本实验用的是沾满油污的废铁屑，而碳酸钠水解使溶液呈碱性，油污在碱性条件下能水解，升高温度，水解程度增大，将铁屑放入碳酸钠溶液中加热煮沸的目的是除去铁屑表面的油污，
故答案为：除去铁屑表面的油污；
②铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，铁屑加入稀硫酸开始时观察到的现象是有气泡产生，
故答案为：有气泡产生；
③浓缩溶液就是将溶液中水份蒸发，蒸发装置中用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯，
故答案为：玻璃棒、酒精灯；
④废弃的铁屑中有可能有部分铁被氧化成铁离子，所以所得溶液中可能有铁离子，得到的绿矾不纯，所以甲同学实验中存在的问题是无铁粉剩余，不能确定有无Fe3+，得到的绿矾可能不纯，
故答案为：无铁粉剩余，不能确定有无Fe3+，得到的绿矾可能不纯；
（2）①在反应中，Fe3O4中的部分铁为+2价，反应后变化+3价，每摩尔Fe3O4升高1价，硝酸中的氮元素从+5价变为+2价，每摩尔HNO3 降3价，根据化合价升降总数相等可知，1mol硝酸可以氧化3molFe3O4，结合元素守恒可写出化学方程式为3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）3+1NO↑+14H2O，
故答案为：3；28；9；1；14；
②化合价升高的产物为氧化产物，化合价降低的产物为还原产物，根据方程式3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）3+1NO↑+14H2O可知，1mol硝酸可以氧化3molFe3O4，所以反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3：1，
故答案为：3：1；
③Fe2+具有还原性，可以将高锰酸钾还原，使紫色褪去，检验产物中有无Fe2+的方法是取反应后的溶液滴1滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，说明有Fe2+，反之，则无，
故答案为：取反应后的溶液滴1滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，说明有Fe2+，反之，则无．

点评 本题考查物质的含量测定，侧重于学生的分析能力、计算能力和实验能力的考查，题目难度不大，注意把握相关实验基本方法和注意事项．

练习册系列答案
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14．下列实验中，不能观察到明显反应现象的是（　　）
A．向氯化银悬浊液中滴加0.1mol/L Na2S溶液
B．向50mL NO中通入5mL空气
C．98%浓硫酸中加入Cu片
D．把盐酸滴加到含酚酞的NaOH溶液中
15．下列离子检验正确的是（　　）
A．某溶液中滴入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有SO42-
B．某溶液中滴入硝酸银溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl-
C．某溶液滴入稀盐酸，生成无色气体，说明原溶液中有CO32-
D．某溶液滴入氢氧化钠溶液，生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2+
12．Cl2O常温下为气体，溶于水可得HClO溶液，HClO溶液在放置过程中酸性会增强．常温下，Cl2O与NH3反应生成NH4Cl、N2和H2O．Cl2O可用氯气与潮湿的Na2CO3反应制得，同时生成两种钠盐．请回答下列问题：
（1）HClO溶液中常含一定量的Cl2O，可用四氯化碳将Cl2O萃取出来，则萃取后分离Cl2O的操作为打开塞子、旋转活塞，将下层液体从下口放出．
（2）用化学方程式表示放置过程中HClO溶液酸性增强的原因：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑．
（3）Cl2O与NH3反应的化学方程式为3Cl2O+10NH3=6NH4Cl+2N2+3H2O．
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（5）设计实验验证氯气与潮湿的Na2CO3反应生成的钠盐中阴离子的成分：取少量反应后的固体先加硝酸观察到有气泡冒出，再加硝酸银生成白色沉淀．
5．实验室以氯化铁腐蚀印刷电路铜板后的溶液（简称“腐蚀废液”）为主要原料来制备氯化铁晶体，从而重新用作腐蚀印刷电路铜板的试剂．该制备流程如图：
请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ相同，其中操作I加入的试剂W是铁粉 （填写名称），操作Ⅱ和操作Ⅲ都使用的玻璃仪器名称是玻璃棒，其中操作Ⅲ中该仪器的作用是搅拌．
（2）进行操作Ⅲ前需要通人气体V，该气体化学式是Cl2，若将溶液U加热蒸干灼烧后得到的固体物质化学式是Fe2O3．
（3）请写出实验室制取气体V的反应的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O．
（4）若通人的V的量不足，则最后制得的氯化铁晶体不纯净，这是因为溶液U中含有杂质
FeCl2．请设计合理的实验，验证溶液U中的成分，并判断通入的V的量是否不足取少量溶液U，加入几滴KSCN溶液，若溶液显血红色，则表明溶液U中含有Fe3+（或FeCl3），另取少量溶液U，加入几滴酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液褪色，则表明溶液U中含有Fe2+（或FeCl2），说明通人V的量不足，若KMnO4溶液不褪色，说明通人V的量足够 （简要说明实验步骤、现象和结论）．供选择的试剂：酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、氯水．
（5）几种离子开始沉淀时的pH如下表：
离子Cu2+Fe2+Mg2+
pH5.27.610.4
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时，Cu2+ （填离子符号）先沉淀，Ksp[Mg（OH）2]＞Ksp[Fe（OH）2]（填“＞”、“=”或“＜”）．
15．氯化锂主要用做助焊剂、干燥剂、制干电池等．某化学兴趣小组用如下装置制备氯化锂晶体．

请回答下列问题：
（1）A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）上述装置按气流方向的连接顺序为：a→f、g→d、e→b、c或c、b→h．
（3）装置D的作用是吸收HCl，装置E的作用是防止空气中的水蒸气进入使氯化锂潮解和吸收多余的Cl2，防止污染空气．
（4）若反应前金属锂的质量为3.80g，反应后硬质玻璃管中固体的质量为21.55g，则所得产品中氯化锂的质量分数为98.6%．
2．把分别盛有甲、乙、丙气体的试管到插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的现象，对甲、乙、丙气体的分析正确的是（　　）
A．甲、乙、丙气体都易溶于水B．乙气体比甲气体更易溶于水
C．可以采用排水集气方法收集丙气体D．不可以用排空气法收集甲气体
19．在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，此时压强为p，并在一定温度下使其发生反应：H2（g）+I2（g）?2HI（g）△H＜0．则下列有关说法正确的是（　　）
A．保持容器容积和温度不变，向其中加入1molH2，则v（I2）增大
B．保持容器容积和温度不变，向其中加入1molAr（Ar不参与反应），则v（I2）减小
C．保持容器压强和温度不变，向其中加入11molAr（Ar不参与反应），则v（H2）减小
D．保持容器压强和温度不变，向其中加入1molH2（g）和1molI2（g），则v（H2）增大
20．制备食用碘盐（KIO3）原理之一为：I2+2KClO3$\frac{\underline{\;873K\;}}{\;}$Cl2+2KIO3，下列说法不正确的是（　　）
A．KClO3和KIO3均属于离子化合物，含有离子键和共价键
B．为防止反应的尾气造成大气污染，可以用碱性溶液吸收尾气
C．反应过程中I2置换出Cl2，由此可推断非金属性I＞Cl
D．制备KIO3的反应中I2被氧化

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