题目内容

15．某化学兴趣小组利用细废铁屑制取FeCl3•6H2O晶体．主要步骤如下：
①洗净后的废铁屑放在烧杯内，用过量的工业盐酸浸泡至不再产生气泡，过滤．
②按下图组装仪器，并检查装置的气密性，将①得到的滤液放入试剂瓶B中．

③在石墨电极X、Y上连接直流电源，通电，待FeCl2全部被氧化后，断开电源．
④试剂瓶B中的溶液经过一系列操作，可得FeCl3•6H2O晶体．
请回答下列问题：
（1）A中的Y极应连接电源的正极，与X极相连的电解池电极反应式为2H++2e-=H2↑B中发生反应的化学方程式Cl2+2FeCl2=2FeCl3；
（2）C烧杯中应该盛放的是NaOH溶液，其反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（3）试剂瓶B中的溶液由步骤④制得FeCl3•6H2O晶体，④需要进行的操作依次是（填序号）CBAD．
A．过滤       B．冷却结晶      C．加热浓缩       D．洗涤．

分析 为了制备FeCl3•6H2O，因此必须在Y电极产生氯气，将B中的氯化亚铁氧化，所以Y电极连接电源正极为阳极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，X电极连接电源负极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；B中亚铁离子被氧化为铁离子，在实验中，多余的氯气肯定会通过导管排出，而氯气有毒，所以必须进行尾气处理，故C中盛放NaOH溶液，
（1）从图中A中Y极得到的是氯气，将B中的氯化亚铁氧化，所以Y电极连接电源正极为阳极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，X电极连接电源负极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
（2）氯气有毒，实验过程中含氯气的尾气通常用氢氧化钠溶液吸收；
（3）试剂瓶B中溶液为氯化铁溶液，将溶液浓缩、冷却结晶后再过滤洗涤即可得到FeCl3•6H2O晶体．

解答 解：为了制备FeCl3•6H2O，因此必须在Y电极产生氯气，将B中的氯化亚铁氧化，所以Y电极连接电源正极为阳极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，X电极连接电源负极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；B中亚铁离子被氧化为铁离子，在实验中，多余的氯气肯定会通过导管排出，而氯气有毒，所以必须进行尾气处理，故C中盛放NaOH溶液．
（1）从图中A中Y极得到的是氯气，将B中的氯化亚铁氧化，方程式为：Cl2+2FeCl2=2FeCl3，所以Y电极连接电源正极为阳极，X电极连接电源负极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；故答案为：正；2H++2e-=H2↑；Cl2+2FeCl2=2FeCl3；
（2）根据以上分析，C烧杯中盛放的NaOH溶液是了吸收Cl2，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：NaOH溶液，Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（3）由剂瓶B中的FeCl3溶液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到FeCl3•6H2O晶体，故答案为：CBAD．

点评 本题结合电解原理考查了铁盐、亚铁盐、氯气的性质，题目难度不大，注意不同价态铁元素之间的转化是高考的热点，注意相关知识的积累．

练习册系列答案
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5．实验室制备溴乙烷（C2H5Br）的装置和步骤如图：（已知溴乙烷的沸点38.4℃）
①检查装置的气密性，向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水；
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸，然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎 瓷片；
③小心加热，使其充分反应．
回答下列问题：
（1）该实验制取溴乙烷的化学方程式为：NaBr+H2SO4+C2H5OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O．
（2）反应时若温度过高，可看到有红棕色气体产生，该气体分子式为Br2，同时生成的无色气体分子式为SO2和H2O．
（3）为了更好的控制反应温度，除用图示的小火加热，更好的加热方式是水浴加热．
（4）U型管内可观察到的现象是有油状液体生成．
（5）反应结束后，U形管中粗制的C2H5Br呈棕黄色．为了除去粗产品中的杂质，可选择下列试剂中的c（填序号）．
A．NaOH溶液       B．H2OC．Na2SO3溶液      D．CCl4
所需的主要玻璃仪器是分液漏斗（填仪器名称）．要进一步制得纯净的C2H5Br，可用水洗，然后加入无水CaCl2，再进行蒸馏（填操作名称）．
（6）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中溴元素，其正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后④①⑤③②（填代号）．
①加热；②加入AgNO3溶液；③加入稀HNO3酸化；④加入NaOH溶液；⑤冷却．
6．如图所示，试分析确定各有机物的结构简式．

已知：
（1）D、E互为同分异构体；
（2）B能与银氨溶液发生银镜反应；
（3）B、G的相对分子质量相同．
则各物质的结构简式为：AHCHO，BHCOOH，CCH3OH，DHCOOC2H5，ECH3COOCH3，FCH3COOH，GCH3CH2OH．
3．胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁（Mg2Si3O8•nH2O）等化合物．
（1）某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，性质和镁元素十分相似，该元素的单质在空气中燃烧，生成的固体产物有Li3N、Li2O（填化学式）．
（2）铝元素的原子核外共有13种不同运动状态的电子、5种不同能级的电子，某元素与铝元素不同周期但在相邻一族，性质和铝元素十分相似，该元素的单质与烧碱溶液反应的化学方程式是Be+2NaOH=Na2BeO2+H2↑，该元素的氯化物分子中的键角是180°．
（3）某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径大（填“大”或“小”），该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
10．某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢．锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉的危险，因此要定期清除锅炉水垢．已知部分物质20℃时的溶解度数据为
物质Mg（OH）2CaCO3MgCO3Ca（OH）2CaSO4MgSO4
$\frac{溶解度}{g/100g{H}_{2}O}$9.0×10-41.5×10-31.0×10-21.7×10-12.1×10-126.7
（1）请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg（OH）2的原因：Mg（HCO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCO3↓+H2O+CO2↑，MgCO3+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）2+CO2↑．
（2）锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去．试剂X是C（填序号）．
A、食醋　　　　B、氯化钡　　C、碳酸钠　　D碳酸氢钠
CaSO4能转化为物质Y 的原因是（用文字叙述）碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度．
（3）除含CaSO4、Mg（OH）2外，锅炉水垢中还可能含有的物质是（写化学式）MgCO3和CaCO3．
（4）水中的Ca2+、Mg2+可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应．现取含Ca2+浓度为0.40g/L的自来水样10mL，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01mol/L的M溶液20.00mL，则该自来水样中Mg2+的物质的量浓度是0.01mol/L．
20．为了确定醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱，有人设计了如图所示的装置进行实验：
（1）装置A、B中盛放的试剂分别是CH3COOH和Na2CO3．
（2）装置C中盛放的试剂是饱和NaHCO3 溶液，它的作用是除去CO2 中混有的CH3COOH．
（3）实验中观察到D中出现的主要现象是溶液变浑浊．有关反应的化学方程式是C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3 ．
7．根据已学知识，请你回答下列问题：
（1）写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的外围电子排布式为：3d64s2．
（2）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布是4s24p4，该元素的名称是硒．
（3）根据VSEPR模型，H3O+的分子立体结构为：三角锥形．
（4）含有非极性键的离子化合物（任写一种）Na2O2．
（5）含有极性键和非极性键的极性分子（任写一种）H2O2．
（6）向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色．该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe（SCN）3+3KCl表示，经研究表明Fe（SCN）3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合．若Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显红色．含该离子的配合物的化学式是[Fe（SCN）]Cl2．
4．用系统命名法命名有机物，正确的是（　　）
A．3，3-二甲基-2-乙基戊烷B．3，3，4-三甲基己烷
C．2-乙基-3，3-二甲基戊烷D．3，4，4-三甲基己烷
5．把0.1mol KOH固体分别加入到下列100mL的溶液中，溶液的导电能力无变化的是（　　）
A．纯净水B．0.1mol•L-1HCl
C．1.0mol•L-1CH3COOHD．0.5mol•L-1H2SO4

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