工业上一种制备氯化铁及高铁酸钾的工艺流程如下:(1)吸收塔中的吸收剂X是FeCl2溶液,保存该试剂时.通常向其中加入一定量的铁屑.其目的是防止Fe2+被氧化．(2)用FeCl3溶液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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．工业上一种制备氯化铁及高铁酸钾的工艺流程如下：

（1）吸收塔中的吸收剂X是FeCl₂溶液；保存该试剂时，通常向其中加入一定量的铁屑，其目的是防止Fe²⁺被氧化．
（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）；写出其中发生置换反应的化学方程式Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+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：4FeO₄^2-+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；防止铁离子被氧化，可以加入少量铁屑；
（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FeO₄^2-；
（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⁺、FeO₄^2-的浓度比较大；K₂FeO₄ 在水溶液中易发生反应：4FeO₄^2-+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，防止铁离子被氧化，可以加入少量铁屑，
故答案为：FeCl₂溶液；防止Fe²⁺被氧化；
（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，其中发生置换反应的化学方程式为Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，
故答案为：Fe（铁屑）、HCl（盐酸）；Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）NaClO与FeCl₃反应生成FeO₄^2-、次氯酸钠被还原为氯离子，则反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+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⁺、FeO₄^2-的浓度比较大；K₂FeO₄ 在水溶液中易发生反应：4FeO₄^2-+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

相关题目

14．

按如图装置进行实验，并回答下列问题
（1）判断装置的名称：A池为原电池B池为电解池
（2）铜极为正极，电极反应式为Cu²⁺+2e^-→Cu
（3）B装置中，C₁与C₂均为石墨棒，石墨棒C₁为阳极，电极反应式为2Cl^--2e^-→Cl₂↑，石墨棒C₂附近发生的实验现象为电极上有气泡产生，无色溶液变红色
（4）当C₂极析出224mL（标准状态）气体时，锌的质量减少0.65g．

15．酒石酸托特罗定主要用于由膀胱过动症引起的尿频、尿急和急迫性尿失禁等症状．工业合成该药物的中间体（F）的路线如图：

已知：

回答下列问题：
（1）D分子中的含氧官能团名称为羧基、醚键；B→C包含两步反应，反应类型分别为取代反应、加成反应．
（2）A的结构简式为

．
（3）写出苯甲醛与银氨溶液反应的化学方程式

．
（4）B的一种同分异构体满足下列条件：
①能使溴的CCl₄溶液褪色；
②能与FeCl₃溶液发生显色反应；
③分子中有4种不同化学环境的氢．
写出该同分异构体的结构简式

等．（任写一种）
（5）已知呋喃丙胺（

）是一种高效麻醉剂，写出以

、CH₃CHO、NH（CH₃）₂为原料制备呋喃丙胺的合成路线流程图（无机试剂自选）．合成路线流程图如下：

．

12．将0.05mol镁、铝混合物完全溶于100mL1mol/LH₂SO₄溶液中，再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，然后继续滴加NaOH溶液则开始出现沉淀，当溶液中沉淀质量不再发生变化时，整个过程中至少需滴加NaOH溶液的体积为（　　）

19．某强碱性溶液中含有的离子是K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SiO₃^2-、Cl^-中的某几种，进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成；
②另取少量溶液，加入盐酸其发生的现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
试回答下列问题：
（1）原溶液中肯定存在的是AlO₂^-、CO₃²、K⁺、OH^-，肯定不存在的是NH₄⁺、A1³⁺、SiO₃^2-．
（2）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g，则原溶液中是否含有Cl^-，（需要说明理由）
n（HCl）=0.005L×0.2mol/L=0.001mol，而n（AgCl）=$\frac{0.187g}{143.5g/mol}$=0.0013mol，则一定含有氯离子．
（3）请写出此题中生成沉淀的离子方程式：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，Ag⁺+Cl^-═AgCl↓．

9．现有一包氯化钠固体，其中混有少量的硫酸钠和氯化镁，可通过以下实验除去杂质得到纯净的氯化钠．请将正确合理的操作顺序填入括号中，并简要回答（1）～（3）题．
③在溶液中加入稍过量的碳酸钠溶液，然后过滤．
②加入稍过量的氯化钡溶液，然后过滤．
⑤在滤液中加入稀盐酸至溶液呈中性．
①将混有杂质的氯化钠完全溶解于水．
⑥蒸发结晶．
④在滤液中加入稍过量的氢氧化钠溶液，然后过滤．
（1）为什么要加入稍过量的碳酸钠溶液？为了除去溶液中多余的钡离子．
（2）为什么要加入稀盐酸至溶液呈中性？为了除去过量的碳酸根和氢氧根．
（3）写出上述两步骤中的有关化学方程式Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，
NaOH+HCl═NaCl+H₂O．

16．下列实验操作正确的（　　）

	A．	用装置甲组装铜锌原电池
	B．	用装置乙比较NaHCO₃和Na₂CO₃的热稳定性
	C．	配制1L0.010mol•L^-1的纯碱溶液时用精度为0.1g的天平秤取1.06gNa₂CO₃
	D．	中和滴定时，锥形瓶用蒸馏水清洗2次后不烘干就盛放一定量的待测稀盐酸

13．工业上以N₂、H₂为原料制取硝酸铵的流程如图所示．

回答下列问题：
（1）氨合成塔适宜的压强是20～50MPa，如果压强过大，除对设备要求高外，还会导致的结果是压碎催化剂，缩短催化剂寿命．
（2）合成硝酸的吸收塔内填充瓷环，其作用是增大气液接触面积，吸收塔中还需补充空气的目的是可使NO全部转化成HNO₃．
（3）若输送NH₃的管道某处发生泄漏，检测的简单方法为用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝的位置即是氨气泄漏处．
（4）在一定温度和压强的密闭容器中，将物质的量之比为3：2的H₂和N₂混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气中氨的体积分数为25%，此时H₂的转化率为50%．
（5）制硝酸氧化炉中氨气和氧气在145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图所示）．温度较低时以生成N₂为主，900℃时发生主要反应的化学方程式为4NH₃（g）+5O₂（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO（g）+6H₂O，当温度高于900℃时，NO产率明显下降的原因是生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降．

（6）若N₂、H₂合成氨时，H₂的转化率为60%，NH₃催化氧化制HNO₃时的损失20%的氨，其它环节的损失忽略不计．则10tH₂最多可以制取71.1t硝酸铵．

14．某待测液中可能含有大量的Mg²⁺、A1³⁺、Cu²⁺、K⁺、H⁺阳离子中的一种或几种，现通过如下实验进行检验：
（1）取少量待测液，仔细观察，呈无色；
（2）取少量待测液滴加NaOH溶液，立即有白色沉淀生成，NaOH溶液过量后沉淀部分溶解．
据此可以判断该待测液中一定大量存在的阳离子是A1³⁺、Mg²⁺，一定不能大量存在的阳离子是H⁺、Cu²⁺，检验可能存在的离子的实验方法名称是焰色反应．

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