题目内容

18．工业上一种制备氯化铁及高铁酸钾的工艺流程如图：

（1）吸收塔中的吸收剂X是FeCl2；从副产物FeCl3溶液中获得FeCl3•6H2O的操作是加入少量盐酸（或通入HCl）、加热浓缩、再冷却结晶．
（2）用FeCl3溶液（副产物）腐蚀印刷线路板所得的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2，用化学方法可以回收废液中铜；合并过滤后的剩余液体可以作为上述工艺流程中的吸收剂X．则在此过程中，先后加入的物质分别是Fe（铁屑）、HCl（盐酸）．
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O．
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品．该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因：K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行．
K2FeO4 在水溶液中易发生反应：4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑，在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用b（填序号）．
a．H2O                   b．稀KOH溶液、异丙醇
c．NH4Cl溶液、异丙醇    d．Fe（NO3）3溶液、异丙醇．

分析 铁与氯气反应生成红棕的烟，过量的氯气用氯化亚铁溶液吸收，生成氯化铁溶液，红棕色氯化铁用氯化铁溶液吸收，生成浓的氯化铁溶液，然后氯化铁被氯气与氢氧化钠溶液反应生成的次氯酸钠氧化成高铁酸钠，最后通过反应2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，制得高铁酸钾，由此分析解答：
（1）从反应炉中排出的尾气是反应剩余的Cl2，与吸收剂X反应生成FeCl3溶液，所以X是氯化亚铁溶液；防止铁离子的水解，所以要加入盐酸；
（2）首先加入过量的铁粉将铁离子转化为亚铁离子，铜离子转化为单质铜，然后加入适量的盐酸除去过量的铁粉，最后过滤得到单质铜；
（3）氢氧化钠与氯气反应生成NaClO，次氯酸钠与FeCl3反应生成FeO42-；
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品．该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 =K2FeO4+2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小而溶液中K+、FeO42-的浓度比较大；K2FeO4 在水溶液中易发生反应：4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑，所以用碱液来洗涤，抑制水解，不引入新的杂质所以用稀KOH溶液，异丙醇易挥发．

解答 解：（1）通过工艺流程图可知，从反应炉中排出的尾气是反应剩余的Cl2，与吸收剂X在吸收塔中反应生成FeCl3溶液，则吸收剂X应是FeCl2溶液，防止铁离子的水解，所以要加酸，而不引入新的杂质，所以加盐酸，故答案为：FeCl2；加入少量盐酸（或通入HCl）；
（2）首先加入过量的铁粉将铁离子转化为亚铁离子，铜离子转化为单质铜，然后加入适量的盐酸除去过量的铁粉，最后过滤得到单质铜，故答案为：Fe（铁屑）、HCl（盐酸）；
（3）NaClO与FeCl3反应生成FeO42-、次氯酸钠被还原为氯离子，则反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；
故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品．该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 =K2FeO4+2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小而溶液中K+、FeO42-的浓度比较大；K2FeO4 在水溶液中易发生反应：4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑，所以用碱液来洗涤，抑制水解，不引入新的杂质所以用稀KOH溶液，异丙醇易挥发，故答案为：K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行；b．

点评 本题考查了物质的制备流程的理解应用、实验基本操作、物质性质的分析应用，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生的实验能力和对基础知识的综合应用能力，熟练掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．实验室中用下列装置进行相应实验，能达到实验目的是（　　）
A．用装置甲以乙醇和浓硫酸为原料制乙烯
B．用装置乙吸收某些实验尾气中的二氧化硫
C．用装置丙分离Cl2与KI溶液反应生成的碘
D．用装置丁蒸干NH4Cl饱和溶液获取NH4Cl晶体
9．某芳香族化合物A的分子中含有C、H、O、N四种元素，相同状况下，其蒸气的密度是氢气密度的68.5倍．现以苯为原料合成A，并最终制得F（一种染料中间体），转化关系如下：（一些非主要产物已略去）

已知：
Ⅰ．R-Cl+2Na+Cl-R′-→R-R′+2NaCl（R、R′为烃基）

请回答下列问题：
（1）A中的官能团符号-NO2  A的名称对硝基甲苯 （或4-甲基-硝基苯）．
（2）N-→A的反应类型是取代反应．
（3）上述转化中试剂I和Ⅱ分别是b，a （选填字母）．
a．Fe/盐酸　 　　b． KMnO4（H+）　　　　c．NaOH溶液        d．CH3OH
（4）有一种D的同分异构体W，在酸性条件下水解后，可得到一种能与FeCl3溶液发生显色反应的产物，写出W在酸性条件下水解的化学方程式：+CH3COOH．
（5）F的水解反应如下：

化合物H在一定条件下经缩聚反应可制得高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域．请写出该缩聚反应的化学方程式．
（6）同时符合下列要求D的同分异构体有3种．
①属于芳香族化合物，分子中有两个互为对位的取代基，其中一个取代基是硝基；
②分子中含有结构．
请写出满足核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为3：2：2的结构式为：．
6．Heck反应是合成C-C键的有效方法之一
如反应①：

（X为卤原子，M为烃基或含酯基的取代基等）
由有机物A合成G（香豆素）的步骤如图：

回答下列问题：
（1）写出反应C+D→E的反应类型取代反应
（2）A中官能团名称为碳碳双键、醛基；写出反应条件：E→FNaOH溶液/加热、H+（硫酸）
（3）写出结构简式：D
（4）F有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的任意两种同分异构体的结构简式：
①分子中除苯环外，无其它环状结构；
②分子中有四种不同化学环境的氢原子；
③能发生水解反应，不能与金属钠反应；
④能与新制Cu（OH）2按物质的量之比1：2反应．
（5）二氢香豆素（）常用作香豆素的替代品．鉴别二氢香豆素和它的一种同分异构体（）需要用到的试剂有：NaOH溶液、稀硫酸、氯化铁溶液
（6）写出溴苯和丙烯酸甲酯在一定条件发生Heck反应的化学方程式+CH2═CHCOOCH3$→_{碱}^{Pd}$+HBr．
13．化学与社会、生活密切相关．如表中的事实和解释均正确的是（　　）
选项事实解释
A用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可作为油脂分解的催化剂
B铝罐车可用于运输稀硝酸铝表面形成致密氧化膜具有保护作用
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3．下列关于有机化合物的说法正确的是（　　）
A．纤维素可以水解生成葡萄糖，因此纤维素属于基本营养物质
B．戊烷（C5H12）有两种同分异构体
C．苯、溴苯、乙醇可以用水鉴别
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10．（多项选择题）下列说法中正确的是（　　）
A．SO3、NO3-、BF3都是平面三角型B．P4、CS2、PH3都是非极性分子
C．金刚石、石墨、SiC都是原子晶体D．第一电离能：N＞O＞C
7．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl-、Br-、Na+、Mg2+）的装置如图所示（a、b为石墨电极），下列说法正确的是（　　）
A．电池工作时，B极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
B．电解时，电子流动路径是：A极→外电路→b极→溶液→a极→B极
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