题目内容
8．已知铁生锈的过程为：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•xH2O．又知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4$→_{加热}^{浓硫酸}$CO↑+CO2↑+H2O．某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成（设只含有铁和Fe2O3•xH2O），进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答．（1）甲同学利用草酸分解产生的混合气体和如图所示装置测定其中一种锈铁的组成．
主要操作为：取锈铁样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置D增重8.4g．
①装置A的作用是除去混合气体中的CO2．装置B的作用是除去混合气体中的H2O．
②根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答：能（填“能”或“不能”）．
③该装置还存在的一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置．
（2）乙同学将生锈铁片溶于过量稀硫酸，检验所得溶液中是否存在Fe2+的实验操作方法是取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2+，否则不含Fe2+．
（3）乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，而装置E增重1.8g，则x=2；m（Fe）：m （Fe2O3•xH2O）=2：7．
分析 （1）①装置A为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能够与二氧化碳反应，利用氢氧化钠溶液将混合气体中的二氧化碳除去；装置B中为浓硫酸，浓硫酸能够吸收混合气体中的水分；
②根据锈铁样品12.6g、固体的质量为8.4g为铁的质量、装置D增重8.4g为二氧化碳和水的质量，根据以上数据可以计算出铁锈组成；
③根据一氧化碳有毒，不能排放到空气中进行解答；
（2）Fe2+具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子；
（3）根据浓硫酸吸收水和碱石灰吸收水和二氧化碳，求出二氧化碳的质量，然后根据二氧化碳求出氧化铁的质量，从而求出x的值；再根据样品总质量计算出m（Fe）：m （Fe2O3•xH2O）；
解答 解：（1）①根据实验目的，需要使用一氧化碳还原氧化铁晶体，所以需要将草酸分解生成的二氧化碳和水除去，装置A中的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳气体，装置B中的浓硫酸用于干燥一氧化碳气体，
故答案为：除去混合气体中的CO2；除去混合气体中的H2O；
②加热完全反应后得到固体的质量为8.4g为铁的质量，装置D增重8.4g为二氧化碳和水的质量，再经过样品的总质量可以计算出铁锈组成，
故答案为：能；
③一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以应该增加尾气处理装置，
故答案为：缺少尾气处理装置；
（2）Fe2+具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子，实验操作为取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2+，否则不含Fe2+，
故答案为：取适量溶液于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2+，否则不含Fe2+；
（3）浓硫酸吸收水，碱石灰吸收水和二氧化碳．取锈铁样品12.6g置于装置D的硬质玻璃管中，加热一段时间至完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置E增重8.4g．若将装置E换成装浓硫酸的洗气瓶F，重新按上述样品的用量和操作进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，而装置F增重1.8g．所以水的质量为1.8g，二氧化碳的质量为8.4g-1.8g=6.6g，设氧化铁的质量为y，
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
160 132
y 6.6g
$\frac{160}{y}$=$\frac{132}{6.6}$，
y=8g
则氧化铁和水的分子个数比=$\frac{8g}{160}$：$\frac{1.8g}{18}$=1：2，所以x=2；
样品中铁的质量为：12.6g-（8g+1.8g）=2.8g，所以样品中铁单质和Fe2O3•xH2O的质量比为：2.8g：（8g+1.8g）=2：7，
故答案为：2；2：7．
点评 本题考查了探究物质组成及测量物质含量的方法、铁的氧化物的性质等，题目难度中等，注意掌握探究物质组成、测量物质含量常用方法，（3）为本题的易错点．
| A． | 体系的压强不再发生变化 | |
| B． | v（CO2）=v（H2O） | |
| C． | 生成n mol CH3OH的同时生成n mol H2O | |
| D． | 3 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键 |
| 序号 | 名称 | 化学式 | △H（kJ•mol-1） |
| ① | 石墨 | C（s） | -393.5 |
| ② | 金刚石 | C（s） | -395.4 |
| ③ | 氢气 | H2（g） | -285.8 |
（1）写出H2燃烧的热化学方程式：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8KJ/mol；
（2）1g H2（g）完全燃烧放出的热量大于（填“大于”“小于”或“等于”）1g C（石墨，s）完全燃烧放出的热量．
（3）分解9g液态水制氢气时，吸收的热量为142.9KJ；
（4）1mol C（石墨，s）所具有的总能量低于（填“高于”“低于”“等于”）1mol C（金刚石，s）所具有的总能量，石墨和金刚石中，较稳定的是石墨（填名称）．
①Na2CO3溶液跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟Ca（OH）2溶液反应得到白色沉淀
③Na2O2可作供氧剂，而Na2O不作供氧剂
④向石蕊试液中加入Na2O2粉末，溶液先变蓝后褪色，并有气泡生成．
| A． | 都正确 | B． | ③④ | C． | ①② | D． | ②③④ |
| A． | 风能是人类通过风车等工具获取的能源，属于一次能源 | |
| B． | 在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源 | |
| C． | 在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同 | |
| D． | 原电池将把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源 |
| A． | 分液、过滤、蒸馏 | B． | 过滤、蒸馏、分液 | C． | 分液、蒸馏、过滤 | D． | 蒸馏、过滤、分液 |
| A． | 反应Ⅰ主要为2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O 反应Ⅱ的离子方程式为3ClO-+10OH-+2Fe3+═2FeO42-+3Cl-+5H2O | |
| B． | 加入饱和KOH溶液的目的是增大K+浓度，促进K2FeO4晶体析出 | |
| C． | 调节pH析出的沉淀为高铁酸钠，用异丙醇洗涤的主要目的是有利于产品干燥 | |
| D． | 高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒，产生的Fe（OH）3有吸附性，有絮凝作用 |
| A． | 0.1mol•L-1 CH3COOH溶液中：c（CH3COO-）+c（OH-）=c（H+） | |
| B． | 1 L0．l mol•L-1CuSO4•（NH4）2SO4•6H2O的溶液中：c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Cu2+）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| C． | 0.1mol•L-1NaHCO3溶液中：c（Na+）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（H2CO3） | |
| D． | 等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中：c（Na+）＞c（X-）＞c（H+）＞（OH-） |