题目内容

11．聚合硫酸铁（[Fe2（OH）n（SO4）（3-0.5n）]m，n≥2，m≤10）简称聚铁，是一种高效的絮凝剂．某中学学习小组欲测定硫酸亚铁样品溶液中铁元素总量，并用硫酸亚铁制备聚合硫酸铁，设计的实验过程如下：

请回答下列问题：
（1）实验需要大约100mL的1：9硫酸（浓硫酸与溶剂水的体积比），配制该硫酸时需要的玻璃仪器是：玻璃棒、烧杯、量筒，配制过程是用量筒量取90mL水置于烧杯中，再量取10mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中，边加边搅拌．
（2）限用以下试剂：蒸馏水、稀硫酸、KSCN溶液、K3[Fe（CN）6]溶液、新制氯水
某同学通过实验判断硫酸亚铁晶体已部分变质，他设计的实验是：将硫酸亚铁晶体溶于稀硫酸中，加少量水稀释，取两份溶液，一份溶液中加入KSCN溶液，溶液变成红色证明已变质，另一份溶液中加入K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀证明部分变质（请将操作、现象、结论补充完整）．
（3）上述过程制得某种聚铁[Fe2（OH）4SO4]4的化学方程式是24FeSO4+4NaClO3+36H2O=3[Fe2（OH）4SO4]4+4NaCl+12H2SO4．
（4）测定硫酸亚铁样品溶液中铁元素总量的实验如下：准确量取5.00mL溶液放入带塞的锥形瓶中，加入足量H2O2，加热煮沸一定时间，加入过量KI，充分反应后，再用0.5000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．
提示：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；  I2+2S2O32-=2I-+S4O62-（无色）
滴定时选用的指示剂是淀粉溶液，硫酸亚铁样品溶液中铁元素总量是112g/L．实验过程中，若省略步骤“加热煮沸一定时间”，对滴定结果有何影响，请说明判断的理由偏高，残留的H2O2将KI氧化成I2，使Na2S2O3标准溶液用量偏大，导致测定的铁元素总量偏高．

分析 （1）100mL的1：9硫酸需要浓硫酸10mL、水90mL，量取90mL水置于烧杯中，再量取10mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中，边加边搅拌；
（2）硫酸亚铁晶体已部分变质，被氧化生成硫酸铁，为硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，用K3[Fe（CN）6]溶液检验亚铁离子，用KSCN溶液检验铁离子；
（3）由流程图可知，硫酸亚铁、NaClO3在酸性条件得到[Fe2（OH）4SO4]4，氯元素被还原生成NaCl，根据守恒可知，还生成H2SO4；
（4）碘单质遇到淀粉显示蓝色，可选淀粉为指示剂，当碘单质完全反应后溶液由蓝色变为无色；
②根据反应：2Fe3++2I-═2Fe2++I2、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，可得关系式Fe3+～S2O32-，然后根据关系式计算出铁离子的物质的量，再计算铁元素的总含量；
加热煮沸目的是除去过量H2O2，否则双氧水可以将I-氧化为I2，导致消耗S2O32-的偏多．

解答 解：（1）100mL的1：9硫酸需要浓硫酸10mL、水90mL，用量筒量取90mL水置于烧杯中，再量取10mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中，边加边搅拌，
故答案为：烧杯、量筒；用量筒量取90mL水置于烧杯中，再量取10mL浓硫酸沿玻璃棒缓缓加入到烧杯中，边加边搅拌；
（2）硫酸亚铁晶体已部分变质，被氧化生成硫酸铁，为硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，检验部分变质的方案为：将硫酸亚铁晶体溶于稀硫酸中，加少量水稀释，取两份溶液，一份溶液中加入KSCN溶液，溶液变成红色证明已变质，另一份溶液中加入K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀证明部分变质，
故答案为：取两份溶液，一份溶液中加入KSCN溶液，溶液变成红色证明已变质，另一份溶液中加入K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀证明部分变质；
（3）由流程图可知，硫酸亚铁、NaClO3在酸性条件得到[Fe2（OH）4SO4]4，氯元素被还原生成NaCl，根据守恒可知，还生成H2SO4，反应方程式为：24FeSO4+4NaClO3+36H2O=3[Fe2（OH）4SO4]4+4NaCl+12H2SO4，
故答案为：24FeSO4+4NaClO3+36H2O=3[Fe2（OH）4SO4]4+4NaCl+12H2SO4；
（4）碘单质遇到淀粉显示蓝色，可选淀粉为指示剂；当加入最后一滴硫代硫酸钠溶液时，蓝色消失且半分钟不变色说明反应到达终点，
由关系式Fe3+～S2O32-，则n（Fe3+）=n（S2O32-）=0.5000mol/L×0.02L=0.01mol，铁元素总含量为：$\frac{56g/mol×0.01mol}{0.005L}$=112g/L；
残留的H2O2将KI氧化成I2，使Na2S2O3标准溶液用量偏大，导致测定的铁元素总量偏高，
故答案为：淀粉溶液；112；偏高，残留的H2O2将KI氧化成I2，使Na2S2O3标准溶液用量偏大，导致测定的铁元素总量偏高．

点评 本题以物质准备工艺流程为载体，考查溶液配制、实验方案设计、陌生方程式的书写、物质含量测定等，题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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12．下列说法正确的是（　　）
A．淀粉溶液与少量硫酸共热后，加NaOH溶液至碱性，再加碘水无明显现象，说明淀粉已水解完全
B．称取一定量已潮解的NaOH，配成一定体积溶液，取该溶液滴定未知浓度盐酸，则盐酸测定浓度偏高
C．电器设备所引起的火灾，可用二氧化碳或四氯化碳灭火器灭火，也可用泡沫灭火器灭火
D．往硫酸铝溶液中加入过量氨水，溶液先浑浊后澄清，说明氢氧化铝具有两性
13．1，4-丁二醇（G）可以通过如图三种不同的合成路线制备．又已知B的所有原子均处于同一平面上．
请结合下列所给信息，回答有关问题．
Ⅰ．2R-Cl+2Na$\stackrel{一定条件}{→}$R-R+2NaCl
Ⅱ．R1-C≡C-H+R2-CHO→（R1、R2代表烃基或氢原子）

Ⅲ．R-C≡C-（CH2）n-CH═CH2+H2$→_{BaSO_{4}}^{Pb}$R-CH═CH-（CH2）n-CH═CH2（n≥0）
（1）写出结构简式：ECH2=CHCl，FHOCH2C≡CCH2OH．
（2）写出反应①②③的化学方程式：
①HC≡CH+2HCHO→HOCH2C≡CCH2OH．
②2CH2=CHCl+2Na→CH2=CHCH=CH2+2NaCl．
③BrCH2CH2CH2CH2Br+2NaOH→HOCH2CH2CH2CH2OH+2NaBr．
（3）请设计出B→C…→G的反应流程（有机物用结构简式表示，注明反应条件）．
提示：①合成过程中无机试剂任选．
②反应流程图表示方法示例如下：
B$→_{反应条件}^{反应物}$C$→_{反应条件}^{反应物}$…$→_{反应条件}^{反应物}$G．
10．下列反应过程中能引入卤素原子的是（　　）
①消去反应②取代反应③加成反应④水解反应．
A．①②B．①②③C．②③D．①②③④
6．某课外兴趣小组测定某未知浓度的NaOH溶液时，他们的测定过程大体如下：
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗后，再注入待测溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0“刻度以下的位置，记下读数；将锥形瓶用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗锥形瓶2～3次；从碱式滴定管中放入25.00ml待测溶液到锥形瓶中．
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净后，向其中注入0.1000mol/L标准盐酸，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0“刻度以下的位置，记下读数．
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂，进行滴定．滴定至指示剂刚好变色，且并不马上褪色为止，测得所耗盐酸的体积为V1mL．
④重复以上过程，但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL的蒸馏水，测得所耗盐酸的体积為V2ml．
⑤由于某种原因，该兴趣小组做完第①步后，第二天（部分NaOH溶液与空气中CO2反应）再从第②步开始继续进行滴定，测得所耗盐酸的体积为V3ml．
试回答下列问题：
（1）锥形瓶中的溶液从红色变为无色时，即可终止滴定．
（2）该小组在①步骤中的错误是用待测液润洗了锥形瓶 他们的测定结果是偏高（偏高、偏低或无影响）
（3）在②步骤中的错误是没有用盐酸润洗酸式滴定管，他们的测定结果是偏高（偏高、偏低或无影响）
（4）如图，是第一次滴定时的滴定管中的液面，其读数为22.60
（5）下列说法中正确的是c
a、滴定管下端带有玻璃活塞的是碱式滴定管
b、滴定操作时，用左手摇动锥形瓶，右手控制滴定管
c、滴定管在滴定前都应先排除尖嘴部分的空气泡
d、滴定时两眼应注视滴定管中液面的变化，以免滴定过量．
16．一种以黄铁矿（主要含FeS2）为原料制备磁性纳米四氧化三铁的工艺流程如下，其中煅烧后的烧渣含有（Fe2O3、SiO2、FeO），回答下列问题；

（1）煅烧时的主要方程式为4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2，FeS2发生了氧化反应（填“氧化”或“还原”）；当有1molSO2生成时，转移的电子数为5.5mol．
（2）尾气中的SO2对环境有污染，一种电化学治污的装置如图1，通SO2一侧的电极反应式为SO2-2e+2H2O=SO42-+4H+．
（3）酸溶时需保持盐酸过量，其目的是抑制Fe2+和Fe3+水解以及提高浸出率．
（4）若不能产生新的杂质，在调节比例前检测发现n（Fe2+）/n（Fe3+）偏高，则加入的A是Cl2（填化学式），若比例偏低，加入的A是Fe（填化学式）．
（5）写出沉淀发生的离子反应方程：Fe2++2Fe3++8NH3•H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O．
（6）沉淀步骤中维持n（Fe2+）/n（Fe3+）比例和控制一定的条件对得到高纯度的纳米磁性Fe3O4非常关键，根据Fe2+、Fe3+的性质和下边提供的数据，在实际生产中需要采取的措施是持续往体系通入氮气，控制温度在60℃和溶液的PH为9．
 温度/℃ 产品颜色
 35 灰色
 40 灰黑
 60 黑色
 65 红黑
 80 黑褐
3．活性氧化锌常用作橡胶制品的硫化活性剂．工业上用粗氧化锌（含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等）生产活性氧化锌，生产工艺流程如图：

 Fe（OH）2Fe（ OH）3Cu（OH）2Zn（OH）2Mn（OH）2
开始沉淀的pH7.52.25.26.48.6
沉淀完全的pH9.0 3.26.78.010.1
根据上表提供的信息，回答下列问题：
（1）“废渣1”的主要成分是Fe（ OH）3．
（2）完成“反应器2”中反应之一的离子方程式：□MnO-4+□Mn2++□2H2O=□MnO2↓+□H+
（3）蘸取“反应器2”中的溶液点在淀粉碘化钾试纸上，如果观察到试纸变蓝，说明KMnO4过量．
（4）“废渣2”分离出的MnO2可用于制取MnO，已知：
2MnO2（s）+C（s）═2MnO（s）+CO2（g）△H=-174.6kJ•mol-1
C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H=+283.0kJ•mol-1
试写出MnO2（s）与CO（g）反应制取MnO（s）的热化学方程式：MnO2（s）+CO（g）=MnO（s）+CO2（g）△H=-228.8kJ/mol．
（5）“反应器3”中加入锌粉的作用是调节溶液pH，除去溶液中Cu2+．
（6）“反应器4”得到的废液中，含有的主要离子除了Na+外，还有K+、SO42-．
（7）从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌．取碱式碳酸锌3.41g，在400～450℃下加热至恒重，得到ZnO 2.43g和标准状况下CO2　0.224L，碱式碳酸锌的化学式ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O．
20．NA为阿伏加德罗常数的値，下列说法中正确的是（　　）
A．3.2gO2、O3组成的混合物中含有的质子数为1.6NA
B．当反应6HCl+KClO3═Cl2↑+KC1+3H2O有71gC l2生成时，转移电子数目为2NA
C．1molC2H4分子中含共用电子对的数自为5NA
D．0.1mol乙醇与足量乙酸充分反应后，生成的水分子数目为0.1NA
1．①有机物A→F的转化关系如下：

已知：
①
②有机物C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且其峰面积之比为6：1：2：1；
③F是酯类化合物，分子中苯环上的一溴取代物只有两种．
请回答下列问题：
（1）A的分子式是C3H6，B中的官能团名称是醛基．
（2）D的结构简式为，名称为邻二甲苯．
（3）C+E→F的化学方程式是．
（4）和C互为同分异构体，且含相同官能团的有机物有3种．
（5）X与E互为同分异构体，属于酯类化合物，分子中只含一种官能团，苯环上一硝基取代物只有一种，则X的结构简式为； 1molX与NaOH溶液共热反应，最多消耗4molNaOH．

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