题目内容

17．实验室用如图所示装置制取溴化亚铁．D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的瓷管，e是两只耐高温的瓷皿，其中共盛有56g细铁粉．实验开始时先将干燥、纯净的CO2气流通入D中，然后将铁粉加热至600℃～700℃，E管中反应开始．E中的反应为：
2Fe+3Br2═2FeBr3，2FeBr3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeBr2+Br2↑，
最后将d中液溴滴入100℃～120℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁80g．
请回答：
（1）仪器d的名称分液漏斗．
（2）导入的CO2不干燥，会在E中发生副反应，其含铁副产物为Fe3O4；若所得产物中含此副产物，用化学方法检验．下列方案合理的是B．
A．取少量产物于试管中加入稀盐酸，再加入KSCN溶液
B．取少量产物于硬质大试管中，通入氢气，排尽空气后加热，用CuSO4检验生成的水蒸气
C．用磁铁吸引，看产物能否被吸引
D．取少量产物于试管中加入蒸馏水，过滤看是否有黑色不溶物
（3）为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有NaOH溶液的尾气吸收装置，反应的化学方程式：2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O．
（4）取产品10g配制成250mL溶液，取出25.00mL用酸性KMnO4溶液滴定溶液中的Fe2+，用去0.03000mol/L酸性KMnO4溶液25.00mL，则产品的纯度为81%．
（5）利用除去杂质后的FeBr2可以验证Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱．将你设计的实验操作、预计的实验现象和实验结论（氧化性强弱）填写在下列表空格内：
实验操作实验现象氧化性强弱
①取一定量FeBr2溶于水，加入少量（或几滴）氯水（或通入少量氯气），加入KSCN溶液溶液呈血红色②Cl2＞Fe3+
Br2＞Fe3+
③取少量FeBr2溶于水，加入过量氯水（或通入足量氯气），加入四氯化碳，震荡④四氯化碳层呈棕红色Cl2＞Br2

分析 （1）根据装置图可知仪器d的名称；
（2）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
A．产物中含有FeBr3，取少量产物于试管中加入稀盐酸，再加入KSCN溶液，溶液呈血红色，不能说明含有铁的氧化物；
B．取少量产物于硬质大试管中，通入氢气，排尽空气后加热，用CuSO4检验生成的水蒸气，说明产物中含有铁的氧化物；
C．铁单质也能被磁化而被磁铁吸引，所以产物能被吸引不一定是四氧化三铁；
D．细铁粉也是黑色不溶物，所以取少量产物于试管中加入蒸馏水，过滤有黑色不溶物不一定是铁的氧化物；
（3）氢氧化钠溶液能吸收溴，生成次溴酸钠和溴化钠；
（4）根据电子得失守恒有关系式KMnO4～5Fe2+，反应中用去KMnO4的物质的量为0.025L×0.03000mol/L=7.5×10-4mol，所以10g样品中含有FeBr2的物质的量为7.5×10-4mol×$\frac{250}{25}$×5=0.0375mol，据此可计算出样品中FeBr2的纯度；
（5）验证Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱的操作为：取一定量FeBr2溶于水，加入少量（或几滴）氯水（或通入少量氯气），加入KSCN溶液，若溶液呈血红色，则说明氧化性Cl2＞Fe3+、Br2＞Fe3+；取少量FeBr2溶于水，加入过量氯水（或通入足量氯气），加入四氯化碳，震荡，若四氯化碳层呈棕红色，则说明氧化性Cl2＞Br2，据此答题．

解答 解：（1）根据装置图可知仪器d的名称为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以含铁副产物为Fe3O4；
A．产物中含有FeBr3，取少量产物于试管中加入稀盐酸，再加入KSCN溶液，溶液呈血红色，不能说明含有铁的氧化物，故A错误；
B．取少量产物于硬质大试管中，通入氢气，排尽空气后加热，用CuSO4检验生成的水蒸气，说明产物中含有铁的氧化物，故B正确；
C．铁单质也能被磁化而被磁铁吸引，所以产物能被吸引不一定是四氧化三铁，故C错误；
D．细铁粉也是黑色不溶物，所以取少量产物于试管中加入蒸馏水，过滤有黑色不溶物不一定是铁的氧化物，故D错误，故选B，
故答案为：Fe3O4；B；
（3）氢氧化钠溶液能吸收溴，生成次溴酸钠和溴化钠，反应方程式为2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O，
故答案为：2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O；
（4）根据电子得失守恒有关系式KMnO4～5Fe2+，反应中用去KMnO4的物质的量为0.025L×0.03000mol/L=7.5×10-4mol，所以10g样品中含有FeBr2的物质的量为7.5×10-4mol×$\frac{250}{25}$×5=0.0375mol，所以样品中FeBr2的纯度为$\frac{0.0375×216}{10}$×100%=81%，
故答案为：81%；
（5）验证Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱的操作为：取一定量FeBr2溶于水，加入少量（或几滴）氯水（或通入少量氯气），加入KSCN溶液，若溶液呈血红色，则说明氧化性Cl2＞Fe3+、Br2＞Fe3+；取少量FeBr2溶于水，加入过量氯水（或通入足量氯气），加入四氯化碳，震荡，若四氯化碳层呈棕红色，则说明氧化性Cl2＞Br2，
故答案为：

实验操作实验现象氧化性强弱
①取一定量FeBr2溶于水，加入少量（或几滴）氯水（或通入少量氯气），加入KSCN溶液．②Cl2＞Fe3+
Br2＞Fe3+
③取少量FeBr2溶于水，加入过量氯水（或通入足量氯气），加入四氯化碳，震荡．④四氯化碳层呈棕红色  
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点评 本题考查了制取溴化亚铁方案设计，涉及的内容均是中学化学中的基础知识及基本技能，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用化学知识的能力，是一道质量较高的题目，难度中等．

练习册系列答案
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（1）用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu（OH）2悬浊液的注意事项是在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO4溶液．
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a．取下小试管 b．移去酒精灯
c．将导管从乳胶管中取下 d．以上都可以．
（3）如图实验，观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体（M），充分反应后停止加热．取下小试管，加热，有砖红色沉淀生成，小试管中发生反应的化学方程式是CH3CHO+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$Cu2O↓+CH3COOH+2H2O．
（4）为了检验M的组成，进行下列实验．
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a．一定有+3价和+2价铁，无0价铁 b．一定有+3价，0价和+2价铁至少有一种
c．一定有+3价和0价铁，无+2价铁 d．一定有+3价、+2价和0价铁．
（5）若M的成份可表达为FexOy，用CO还原法定量测定其化学组成．称取agM样品进行定量测定，实验装置如图2，步骤如下：
①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂；④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧…．正确的操作顺序是c（填写编号）
a．①⑤④③②⑥⑦⑧b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（6）若M完全还原后，碱石灰增重mg，则FexOy中$\frac{x}{y}$=$\frac{11a-4m}{4m}$．（用含m，n的代数式表示）
8．将CaO2放入密闭真空容器中，反应2CaO2（s）?2CaO（s）+O2（g）达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是（　　）
A．平衡常数减小B．CaO量不变C．氧气压强不变D．CaO2量减少
5．有两种金属组成的混合物粉末15g与足量的稀盐酸反应，生成11.2L（标准状况下）H2，则该混合物的组成不可能是（　　）
A．Fe、ZnB．Al、CuC．Al、NaD．Al、Fe
12．工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO3）粉末为原料（含少量钡和铁的化合物）制备高纯六水氯化锶晶体（SrCl2•6H2O），其过程为：

已知：Ⅰ．有关氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2
开始沉淀的pH1.56.5
沉淀完全的pH3.79.7
Ⅱ．SrCl2•6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
（1）操作①中碳酸锶与盐酸反应的离子方程式SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O．
（2）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至B；宜用的试剂为E．
A．1.5   B．3.7    C．9.7    D．氨水    E．氢氧化锶粉末    F．碳酸钠晶体
（3）操作②中加入H2O2发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4 （填化学式）．
（5）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是A．
A．50～60℃B．80～100℃C．100℃以上
（6）步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是饱和氯化锶溶液．
2．CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H＜0 在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变
B．升高温度，逆反应速率加快，正反应速率减慢
C．升高温度，正、逆反应速率都加快，反应放出的热量不变
D．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变
9．下列分子或离子中，含有孤电子对最多的是（　　）
A．H2SB．BeCl2C．H3O+D．NH${\;}_{4}^{+}$
6．请完成下列填空：
（1）当NH3和N2H4中分子个数比为1：1 时，原子总数之比为2：3，质量之比为17：32．
（2）现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g•mol-1，则：
①该气体的物质的量为$\frac{m}{M}$mol．
②该气体在标准状况下的体积为$\frac{22.4m}{M}$L．
③该气体溶于水后形成V L溶液（不考虑反应），其溶液的物质的量浓度为$\frac{m}{MV}$mol•L-1．
（3）将2mol/L的Mg（NO3）2溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度是$\frac{4a}{b}$mol•L-1．
（4）用等体积的0.2mol•Lˉ1的BaCl2 溶液，可使相同体积的Na2SO4、KAl（SO4）2、Fe2（SO4）3三种溶液中的SO42ˉ完全沉淀，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为6：3：2．
7．在同温同压下，在两个容积相同的容器中，一个盛有CO气体，另一个盛有CO2气体，则两容器内的气体一定具有相同的（　　）
A．密度B．原子数C．质量D．分子数

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