题目内容

17．亚铁氰化钾（K4Fe（CN）6，黄血盐）在实验室、电镀、食品添加剂及医学上可用于冶疗铊（Tl）中毒、烧制青花瓷时可用于绘画等有广泛用途．一种用含NaCN废水合成黄血盐的主要工艺流程如图1：

（1）NaCN的电子式为；
（2）根据平衡移动原理实验室常用K4Fe（CN）6溶液检验Fe3+，生成难溶盐KFe[Fe（CN）6]，生成的盐又可用于治疗Tl2SO4中毒，试写出上述反应的离子方程式为K++[Fe（CN）6]4-+Fe3+=KFe[Fe（CN）6]↓．
（3）流程图中加入碳酸钠溶液主要目的是除去其中的Ca2+．
（4）相同温度下溶解度：Na4[Fe（CN）6]＞K4[Fe（CN）6]（选填：“＞”、“=”、“＜”）．
（5）五羰基铁[Fe（CO）5]相当活泼，吸收H2生成四羰基铁酸[H2Fe（CO）4]，四羰基铁酸与NaOH反应生成的四羰基铁酸二钠水溶液呈碱性． 四羰基铁酸在水溶液中的电离方程式为H2Fe（CO）4?HFe（CO）4-+H+，HFe（CO）4-?Fe（CO）42-+H+．
（6）工业上常采用如图2所示的电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫．通电电解，然后通入H2S时发生反应的离子方程式为2[Fe（CN）6]3-+2CO32-+H2S═2[Fe（CN）6]4-+2HCO3+S↓． 电解过程中阴极区溶液的pH变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（7）常温下，用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx转变为N2，同时ZnFe2Oy转变为 ZnFe2O4．若2mol ZnFe2Oy与足量NO2反应可生成0.5mol N2，则y=3．

分析 实验目的是合成黄血盐，由流程可知，NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl，然后加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，说明K4[Fe（CN）6溶解度较小，以此解答该题．
（1）NaCN为离子化合物，离子化合物阴离子带电荷且用“[]”；
（2）K4Fe（CN）6与Fe3+反应生成生成难溶盐KFe[Fe（CN）6]和钾离子；
（3）反应器中加入氯化钙，需要加入碳酸钠除去；
（4）经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，说明K4[Fe（CN）6溶解度较小；
（5）氢化羰基铁为二元弱酸，在溶液中分两步电离；
（6）电解时阳极发生失电子的氧化反应，将[Fe（CN）6]4-转化为Fe（CN）6]3-，化合价升高；阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-，据此判断；
（7）依据氧化还原反应的电子守恒计算ZnFe2Oy中Fe元素化合价，再根据化合物中的元素化合价代数为0计算y的值．

解答 解：实验目的是合成黄血盐，由流程可知，NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4[Fe（CN）6+CaSO4↓+2NaCl，然后加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，说明K4[Fe（CN）6溶解度较小，
（1）NaCN为离子化合物，电子式为，故答案为：；
（2）K4Fe（CN）6与Fe3+反应生成生成难溶盐KFe[Fe（CN）6]和钾离子，离子方程式为：K++[Fe（CN）6]4-+Fe3+=KFe[Fe（CN）6]↓，
故答案为：K++[Fe（CN）6]4-+Fe3+=KFe[Fe（CN）6]↓；
（3）反应器中加入氯化钙，加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2+，
故答案为：除去其中的Ca2+；
（4）经过滤后在滤液中加入KCl可转化生成K4[Fe（CN）6，说明K4[Fe（CN）6溶解度较小，故答案为：＞；
（5）氢化羰基铁为二元弱酸，在溶液中分两步电离，其电离方程式为：H2Fe（CO）4?HFe（CO）4-+H+，HFe（CO）4-?Fe（CO）42-+H+；
故答案为：H2Fe（CO）4?HFe（CO）4-+H+，HFe（CO）4-?Fe（CO）42-+H+；
（6）电解时阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-，由于CO32-的水解程度大于HCO3-，所以碱性增强，则pH变大；
故答案为：变大；
（7）2mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5mol N2，则ZnFe2Oy被还原为ZnFe2O4，令ZnFe2Oy中铁元素的化合价为a，根据电子转移守恒，可知2mol×2×（3-a）=0.5mol×2×4，解得a=2，化合价代数和为0，则2+2×2=2y，解得y=3，
故答案为：3．

点评 本题考查物质的制备实验方案的设计，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意根据流程图把握实验的原理和操作方法，难度中等，注意根据氧化还原反应的化合价的升降总数相等计算．

练习册系列答案
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9．（1）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池．请利用反应“Cu+2Ag+═2Ag+Cu2+”设计一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
①该电池的负极材料是Cu；
②若导线上转移电子2.5mol，则正极生成银270克．
（2）将铂丝插入KOH溶液中做电极，并在两极片分别通入氢气和氧气，形成一种燃料电池：①通氢气的铂丝为原电池的负极，发生的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O．
②该电池工作时（放电）反应的总化学方程式为2H2+O2=2H2O．
10．下列说法正确的是（　　）
A．糖类、油脂和蛋白质是基本营养物质，它们都是天然高分子化合物
B．蛋白质水解的最终产物是多肽
C．米酒变酸的过程涉及了氧化反应
D．向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白质盐析而分离提纯
5．氯气与金属锡在加热时反应可以用来制备SnCl4．已知：四氯化锡是无色液体，熔点-33℃，沸点114℃．SnCl4极易水解，在潮湿的空气中发烟．实验室可以通过下图装置制备少量SnCl4 （夹持装置略）．

（1）仪器C的名称为蒸馏烧瓶；
（2）装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2+2H2O；
（3）装置Ⅱ中的最佳试剂为饱和氯化钠溶液，装置Ⅶ的作用为防止空气中水蒸气进入Ⅵ中，SnCl4水解；
（4）该装置存在的缺陷是：缺少尾气处理装置；
（5）如果没有装置Ⅲ，在Ⅳ中除生成SnCl4外，还会生成的含锡的化合物的化学式为Sn（OH）4或SnO2等；
（6）若Ⅳ中用去锡粉11.9g，反应后，Ⅵ中锥形瓶里收集到24.8g SnCl4，则SnCl4的产率为95.0%．
12．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用作传统照相业的定影剂、鞣革时重铬酸盐的还原剂及纸浆漂白时的脱氯剂等．某化学探究小组通过查阅资料，利用图1所示装置及试剂可制备硫代硫酸钠．

（1）装置A中的“硫酸”最好选用C（填字母序号）．
A．发烟硫酸  B．浓硫酸    C．80%的硫酸  D．10%的硫酸
（2）装置C中除生成目标产物硫代硫酸钠外，还生成一种温室气体．则装置C中发生反应的离子方程式为4SO2+2S2-+CO32-═3S2O32-+CO2．
（3）装置B的作用是防止装置C中的液体倒吸入装置A中（或作安全瓶），装置D的作用是吸收尾气中的SO2．
（4）若将分液漏斗中的硫酸换为浓盐酸，装置C中除生成硫代硫酸钠外，还生成一种钠盐，该钠盐的化学式为NaCl，为防止该钠盐的生成，有同学在上述装置中增加了如图2装置E．该装置E应该添加的位置为A（填字母序号）．
A．只能在装置A和装置B之间
B．只能在装置B和装置C之间
C．在装置A和装置B或装置B和装置C之间都可以
D．只能在装置C和装置D之间
该装置中盛放的试剂为D（填字母序号）．
A．NaOH溶液  B．Na2SO3溶液 C．NaHCO3溶液  D．NaHSO3溶液．
2．某兴趣小组拟制备K3[Fe（C2O4）3]•3H2O晶体
Ⅰ．查阅资料
K3[Fe（C2O4）3]•3H2O是翠绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，具有光敏性，光照分解．
110℃失去结晶水，230℃时分解．K3[Fe（C2O4）3]•3H2O的摩尔质量是491g/moL
Ⅱ．制备产品
实验步骤如下：
①取27.8gFeSO4•7H2O和K2C2O4反应生成草酸亚铁
②将草酸亚铁（FeC2O4）和适量K2C2O4的混合溶液置于40℃的恒温水浴中，逐滴加入 6% H2O2，边加边搅拌，使Fe2+充分被氧化．反应体系中生成K3[Fe（C2O4）3]的同时还有部分Fe（OH）3沉淀
③向②所得浊液中加入1mol/LH2C2O4溶液，使溶液变为翠绿色
④加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，称量产品的质量为ag
请回答下列问题：
（1）第②步需要控制水浴40℃，温度不能太高的主要目的：避免H2O2分解，若第④步冷却时间较长，需将溶液置于冷暗处，原因是：防止K3[Fe（C2O4）3]长时间见光引起分解．
（2）第②步中，为检验Fe2+是否已完全被氧化，可选用C．试剂（填字母）
A．NaOH溶液       B．酸性KMnO4溶液     C．K3Fe（CN）6溶液      D．KSCN溶液
（3）请写出第③步中加入H2C2O4溶液将Fe（OH）3沉淀反应生成K3[Fe（C2O4）3]的化学反应方程式：2Fe（OH）3+3H2C2O4+3K2C2O4→2K3[Fe（C2O4）3]+6H2O．
（4）步骤④中的实验操作需要下列仪器中的①③⑥（填仪器的编号）．
①酒精灯②燃烧匙③烧杯④广口瓶⑤研钵⑥玻璃棒
（5）计算产率：$\frac{a}{49.1}$×100% （用a表示）．
（6）有同学为提高产率，避免第④步加热浓缩过程中K3[Fe（C2O4）3]的少量分解，依据查阅的资料提出新的结晶方案：将步骤③得到的溶液中加入乙醇，过滤，洗涤，干燥，称量．
9．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量．下列说法正确的是（　　）
A．Ba（OH）2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是一个放出热量的反应
B．水分解产生氢气和氧气时放出能量
C．相同状况下，2SO2+O2?2SO3是一个放热反应，则2SO3?2SO2+O2是一个吸热反应
D．73 g氯化氯具有的能量大于2 g氢气和71 g氯气具有的总能量
6．在容积不变的密闭容器中进行如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，则产生的结果是（　　）
A．平衡不发生移动B．平衡沿着逆反应方向移动
C．正逆反应速率都增大D．NH3的质量分数减小
7．下列物质性质与应用对应关系正确且符合“绿色化学”的是（　　）
A．氟氯代烷（商品名氟利昂）性质稳定不燃烧，可广泛用于灭火器
B．油脂碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，在工业上用于制造肥皂
C．乙醇易挥发，可用作许多有机物和无机物的溶剂
D．乙烯能被KMnO4氧化，可作为水果催熟剂

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