题目内容

14．某校化学课外小组用硫酸铁废液（含少量硫酸铜和稀硫酸），制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验．制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如图1

请根据题目要求回答下列问题：
（1）A的化学式为Fe．
（2）趁热过滤的目的是防止硫酸亚铁晶体析出．
（3）结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是抑制Fe2+离子水解．
（4）实验室利用硫酸亚铁铵溶液[（NH4）2Fe（SO4）2]和草酸溶液反应生成草酸亚铁，草酸亚铁晶体（相对分子质量180）受热易分解，某课外小组设计如图2的实验装置来检验其分解产物．
①该装置中最不合理的部分A（填字母），原因是反应生成的水易沿试管壁流下使试管炸裂．
②改用正确装置开始实验，B处变蓝，说明草酸亚铁晶体中有结晶水；C处有白色沉淀，E处黑色粉末变为红色，说明草酸亚铁分解产生CO、CO2（填化学式）．

分析 （1）加入过量的铁粉，与Fe3+、Cu2+、H+离子反应转化为Fe2+；
（2）趁热过滤的目的是：要避免某些成分在过滤过程中因遇冷而结晶或沉淀；
（3）应从盐类水解的角度考虑，防止硫酸亚铁水解造成损耗；
（4）草酸亚铁晶体加热时有可能有水产生，故A装置最不合理，因为大试管管口略向上倾斜，产生的水会回流使试管炸裂，根据B、C、E判断产物有H2O（或结晶水）、CO2、CO，其中CO的存在使高价铁不可能存在，考虑残留黑色固体，应为FeO，据此答题．

解答 解：（1）加入过量的铁粉，与Fe3+、Cu2+、H+离子反应转化为Fe2+，
故答案为：Fe；
（2）趁热过滤的目的是：要避免某些成分在过滤过程中因遇冷而结晶或沉淀，
故答案为：防止硫酸亚铁晶体析出；
（3）亚铁离子可以水解，结晶操作过程中控制滤液的酸性，可以抑制硫酸亚铁水解造成损耗，
故法案为：抑制Fe2+离子水解；
（4）①加热固体时可能有水产生，故A装置最不合理，因为大试管管口略向上倾斜，产生的水会回流使试管炸裂，
故答案为：A；反应生成的水易沿试管壁流下使试管炸裂；
②改用正确装置，实验开始后，B处变蓝色，说明草酸亚铁晶体中有结晶水；C处有白色沉淀，E处部分黑色粉末变为红色，说明草酸亚铁分解产生：CO、CO2；CO的存在使高价铁不可能存在，考虑残留黑色固体，应为FeO，
故答案为：结晶水；CO、CO2．

点评 本题以硫酸亚铁晶体的制备为载体，主要考查了除杂提纯的基本操作、对实验步骤原理和目的分析评价、对装置的分析评价等，明确原理是解题关键，弄清所发生的化学反应及铁元素存在形态的变化．

练习册系列答案
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pH8.18.811.610.311.111.3
（1）①请根据上述信息判断下列反应不能发生的是CE（填编号）．
A．CH3COOH+NaCN═CH3COONa+HCN
B．CO2+H2O+C6H5ONa-→NaHCO3+C6H5OH
C．2HCN+Na2CO3═2NaCN+CO2+H2O
D．Na2CO3+C6H5OH-→NaHCO3+C6H5ONa
E．CO2+H2O+2NaClO═Na2CO3+2HClO
②已知HA、H2B是两种弱酸，存在以下关系：H2B（少量）+2A-═B2-+2HA，则A-、B2-、HB-三种阴离子结合H+的难易顺序为A-＞B2-＞HB-．
（2）一些复分解反应的发生还遵循其他规律．下列变化都属于复分解反应：
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②向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打固体　
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根据上述反应，总结出复分解反应发生的另一规律为由溶解度相对较大的物质向生成溶解度相对较小的物质的方向进行．
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A．Na2S B．HCl  C．K2SO4  D．NaOH    E．CuSO4
（4）常温下，将pH=3的盐酸a L分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性．
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（2）甲同学认为若溶液变蓝，则说明样品中含有CuO杂质．乙同学认为此推理不合理，用离子反应方程式解释原因：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O．
（3）甲同学通过反思，认为将定性检验改为定量测定便能确定样品中是否含有CuO杂质，在方案（1）实验基础上急速定量研究，应测量的数据有Cu2O样品的质量、反应后剩余固体（Cu）的质量
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（5）点燃装置c中酒精灯之前需进行的操作是打开K1，关闭K2，通一段时间氢气后验纯，再打开K2，关闭K1．
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