题目内容

4．某化学兴趣小组拟用图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色．提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液．
（1）稀硫酸应放在1中（填写仪器编号）．
（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关AC、打开开关B就可观察到氢氧化亚铁的颜色．试分析实验开始时排尽装置中空气的理由防止生成的氢氧化亚铁被氧化．
（3）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是在仪器2底部放上一块吸铁石（或将铁粉改成铁钉）．
（4）在FeSO4溶液中加入（NH4）2SO4固体可制备硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]（式量为392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇．
①为洗涤（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O粗产品，下列方法中最合适的是D．
A．用冷水洗                          
B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗
C．用30%的乙醇溶液洗                
D．用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定．每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：
实验次数第一次第二次第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL25.5225.0224.98
则该产品纯度为$\frac{980c}{a}$×100%．上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是BC．
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低．

分析 用右图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色．提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，结合装置分析可知，开启BC，关闭A，需要在三颈瓶2中加入铁单质，分液漏斗中是稀硫酸，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集C处的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭B，开启AC，利用生成的氢气在装置2中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置3的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀，
（1）分析可知分液漏斗中为稀硫酸，和装置2中的铁反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）结合装置分析可知，开启BC，关闭A，需要在三颈瓶2中加入铁单质，分液漏斗中是稀硫酸，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集C处的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭B，开启AC，利用生成的氢气在装置2中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置3的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，防止生成的氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化；
（3）在仪器2底部放上一块吸铁石，可防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中；
（4）①依据该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇分析，洗涤不能溶解产品，不能引入新的杂质；
②依据反应的定量关系计算亚铁离子物质的量，得到（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的质量，计算纯度，高锰酸钾溶液的体积第一次误差较大，应舍去；
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积，液面被提高，读取体积减小；
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡测定溶液体积增大；
C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗，待装液润洗会增多消耗高锰酸钾溶液的体积，测定结果增大；
D．三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的．

解答 解：（1）此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1处；
故答案为：1；
（2）打开B、C，关闭A，利用装置2中产生的氢气，把装置3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开A，产生气体压强增大，把产生的FeSO4，压入到装置3中，产生Fe（OH）2，氢氧化亚铁溶液被空气中的氧气所氧化，生成氢氧化铁，对氢氧化亚铁颜色的观察产生干扰，所以要排除装置中的空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化；
故答案为：B；AC；防止生成的氢氧化亚铁被氧化；
（3）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是，将铁粉换成铁块或铁钉，可以防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中；
故答案为：在仪器2底部放上一块吸铁石（或将铁粉改成铁钉）；
（4）①因为硫酸亚铁铵易溶于水，不溶于乙醇，应该用乙醇洗涤，减少硫酸亚铁铵的溶解，同时利用乙醇和水互溶，从而达到洗涤的要求，故选D；
故答案为：D；
②因为第一次与第二次、第三次相差较大，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为（25.02+14.98）÷2ml=25mL，根据离子反应方程式，得出：n[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]=5n（KMnO4）=25×10-3×c×5mol，则500mL溶液中含有n[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]=25×10-3×c×5×500/25mol=2.5cmol，
所以质量分数=2.5c×$\frac{392}{a}$×100%=$\frac{980c}{a}$×100%，
A、俯视读数，造成所读的数偏小，故错误；
B、滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故正确；
C、锥形瓶用待测液润洗，待测液的物质的量增加，则消耗高锰酸钾的体积增加，故正确；
D、三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的，故错误；
故答案为：$\frac{980c}{a}$×100%；BC．

点评 本题考查了氢氧化亚铁制备的非常规制备方法和实验过程分析判断，滴定实验的注意问题和计算应用，注意掌握物质性质，实验过程的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．在水电离出来的c（H+）=10-13mol/L的溶液中一定不能大量共存的离子组是（　　）
A．NH4+、Cu2+、Cl-、NO3-B．K+、Na+、SO32-、S2-
C．K+、Na+、AlO2-、SO42-D．Ba2+、Fe2+、NO3-、Br-
10．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论正确的是（　　）
选项操作现象结论
A向二氧化锰固体中加入浓盐酸后加热，将产生的气体通入淀粉碘化钾溶液液溶液变蓝Cl2具有氧化性
B向亚硫酸钠固体中加入浓硫酸，将产生的气体通入溴水溴水褪色SO2具漂白性
C向蔗糖溶液中加稀硫酸，水浴加热后，加入新制氢氧化铜，加热溶液变蓝蔗糖水解产物没有还原性
D无水乙醇与浓硫酸共热170℃，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液溶液褪色乙烯可被化酸性高锰酸钾氧化
A．AB．BC．CD．D
7．下列实验操作、现象、结论和推理均正确的是（　　）
选项实验操作实验现象实验结论
A2mL 0.1mol/L的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L的MgCl2溶液，再滴加2滴0.1mol/L的FeCl3溶液白色沉淀变为红褐色Ksp[Mg（OH）2]＞Ksp[Fe（OH）3]
B常温下，质量与表面积均相同的铝片分别投入足量的稀、浓硫酸中浓硫酸中铝片先溶解完反应物浓度越大，反应速率越快
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D向Na2SO3溶液加入稀盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液产生白色沉淀Na2SO3溶液已变质
A．AB．BC．CD．D
14．下列说法正确的是（　　）
A．蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
B．生活中常见金属镁、铝、铁、铜等均能通过热还原法冶炼
C．胶体具有介稳性，是因为同种胶体粒子的运动有规律，即布朗运动
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9．设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．1mol•L-1的Ca（ClO）2溶液中含ClO-数目为NA
B．标准状况下，22.4L水中含有的分子数为NA
C．92g NO2和N2O4混合气体中含有的原子数为6NA
D．1.7g H2O2中含有的电子数为0.9NA
16．现有4g氢氧化钠恰好与100mL的盐酸完全反应，试计算（写计算过程）
（1）氢氧化钠的物质的量
（2）盐酸的物质的量浓度．
13．将4.6g金属钠放入足量水中，最后得到500mL溶液，计算：
（1）得到的气体在标准状况下的体积．
（2）所得溶液的物质的量浓度．
14．按图1实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物．

（1）从图2中选择与步骤（1）（2）（3）（4）分别对应的装置图A、D、B、C．（填字母）
（2）写出下列仪器的名称：①蒸馏烧瓶；②分液漏斗；①中沸石的作用为防暴沸；
（3）冷凝水的进水方向a（填“a”或“b”）
（4）下列能用装置 D进行分离的是C．
A．液溴和四氯化碳
B．乙醇和煤油
C．苯和蒸馏水
D．氯化钠和水
（5）装置 A、B中玻璃棒的作用分别是引流；搅拌防止局部受热，液体飞溅．

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