题目内容

18．铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题：

（1）Fe（NO3）3•9H2O易溶于水，微溶于硝酸，主要用作催化剂和媒染剂．工业上用细铁屑与稀硝酸反应制备，主要流程如图1：
①Na2CO3 溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
②耐酸反应器中可以观察到的现象是铁屑溶解，溶液变为黄色，有无色气体产生，在液面上气体变为红棕色；制备过程中需控制加入铁屑的量，当观察到反应器中产生气泡的速率明显变慢的现象时应停止加入铁屑；
③制得的Fe（NO3）3•9H2O用20% HNO3洗涤，其原因是洗涤除去晶体表面附着的杂质，用20%HNO3洗涤可降低洗涤过程中晶体的损耗
④若在实验室中进行蒸发浓缩、降温结晶的操作，则所需的仪器有铁架台（带铁圈）（或三角架）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳；
（2）某兴趣小组在实验室用如图2装置制取Fe（NO3）3（固定所用仪器和加热装置未画出）．
①该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式用水浴加热；
②装置中圆底烧瓶上方长导管的作用是导气兼冷凝回流；
③请在图中虚线框内画出防止倒吸的尾气吸收装置（提示：碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体）．

分析 （1）铁屑用热的碳酸钠溶液除去油污，铁和过量稀硝酸反应，产物为Fe3+和NO，现象是溶液变黄色，产生无色气体，NO又能被空气中氧气氧化，生成二氧化氮，气体可用碱液吸收，生成的Fe（NO3）3溶液经蒸发、浓缩、降温结晶，用20% HNO3洗涤，可得到Fe（NO3）3•9H2O；
（2）制取Fe（NO3）3•9H2O需要控制的温度为40-50℃，水浴加热更容易控制，铁与硝酸反应后有氮的氧化物产生，氮的氧化物有毒，不放到空气中，所以要用防倒吸的尾气吸收装置，用NaOH溶液吸收，据此画装置图．

解答 解：（1）①碳酸钠在溶液中水解显碱性，可以除油污，其水解的离子方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
②金属铁可以和稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，硝酸铁溶液显示黄色，一氧化氮遇到氧气即变为二氧化氮红棕色的气体，要制得Fe3+，故加入的铁粉的量不能过量，否则会生成Fe2+，反应器中产生气泡的速率明显变慢，停止加入铁屑，
故答案为：铁屑溶解，溶液变为黄色，有无色气体产生，在液面上气体变为红棕色；反应器中产生气泡的速率明显变慢；
③Fe（NO3）3•9H2O易溶于水，微溶于硝酸，制得的Fe（NO3）3•9H2O用20%HNO3洗涤的目的是洗去晶体表面的杂质，减少晶体损耗，
故答案为：洗涤除去晶体表面附着的杂质，用20%HNO3洗涤可降低洗涤过程中晶体的损耗；
④蒸发浓缩、降温结晶的操作，所需仪器：铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳，
故答案为：铁架台（带铁圈）（或三角架）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳；
（2）①制取Fe（NO3）3•9H2O需要控制的温度为40-50℃，水浴加热更容易控制，所以该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式用水浴加热，
故答案为：水浴；
②硝酸易挥发，挥发出的硝酸可以利用长玻璃管冷凝回流提高反应物的利用率，同时起到导气的作用，
故答案为：导气兼冷凝回流；
③铁与硝酸反应后有氮的氧化物产生，氮的氧化物有毒，不放到空气中，所以要用防倒吸的尾气吸收装置，用NaOH溶液吸收，所以装置图为，
故答案为：．

点评 本题考查了物质制备实验的设计和分析，题目涉及的知识点较多，侧重于实验能力和分析能力的考查，注意把握流程中的反应条件和反应实质理解是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
6．下列说法中，正确的是（　　）
A．金属与Cl2反应和它与盐酸反应，生成的金属氯化物一定不同
B．Na2O和O2的组成元素相同，与CO2反应的产物也相同
C．新制氯水显酸性，光照时会有气泡产生，该气泡是Cl2
D．向漂白粉溶液中加人少量稀盐酸，会增加溶液的漂白能力
9．氯化硼的熔点为10.7℃，沸点为12.5℃，它可以水解，水解产物之一是氯化氢．下列对氯化硼的叙述中正确的是（　　）
A．氯化硼是原子晶体B．硼原子价层电子排布是2s22p3
C．氯化硼分子内键角略小于109°28?D．氯化硼水解得到两种酸
6．写出下列有机物所表示的物质的分子式．
（1）C8H18；   （2）C6H12；
（3）C5H10Br2；  （4）C9H8O2．
13．2016年4月26日，欧洲航天局发布消息称，科学家在围绕土星公转的最大卫星--“土卫六”上发现了纯度极高的液态甲烷海．科学家发现，其表面有液态碳氢化合物组成的海洋．其中一个海洋之中甚至全是甲烷液态，海底覆盖着高氧物质，海边可能还有湿地．回答下列有关甲烷的问题：
（1）以下各图均能表示甲烷的分子结构，D更能反映其真实的存在情况．（填选项字母）

（2）日常生活中常用天然气作燃料，已知甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol．请写出甲烷燃烧热的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3KJ/mol．
（3）有人利用甲烷和氧气的反应涉及成燃料电池，用氢氧化钠做电解质溶液，此时，负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O．
（4）在某条件下，甲烷与氯气发生反应生成氯仿（三氯甲烷），写出该化学反应方程式CH4+3Cl2$\stackrel{光照}{→}$CHCl3+3HCl，该反应的类型为取代反应．
（5）研究CO2和CH4反应，使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义．
已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484kJ•mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-890kJ•mol-1
则：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+160kJ•mol-1．
3．25℃下，向20mL0.1mol/LH2A溶液中滴加0.1mol/LNaOH 溶液，有关粒子物质的量的变化如图所示．下列有关说法正确的是（　　）
A．H2A 电离方程式  H2A═2H++A2-
B．V[NaOH（aq）]=20mL 时，溶液显碱性
C．已知25℃时  K2（H2A）=1.0×10-9.1，则V[NaOH（aq）]=VmL 时，pH=9.1
D．V[NaOH（aq）]=20mL时时，溶液中存在关系：（HA-）+C（A2-）+C（H2A）=0.1mol/L
10．下列检验或鉴别方法不正确的是（　　）
A．用酸性KMnO4鉴别苯与甲苯
B．用碘水检验淀粉
C．用灼烧的方法鉴别蚕丝与人造丝
D．用溴水检验CH2═CHCHO中存在碳碳双键
7．分子式为C7H5O2Cl的芳香族化合物，结构中含有苯环且能发生银镜反应的共有（　　）
A．8种B．10种C．13种D．16种
8．下列有关Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液反应的离子方程式中，书写正确的是（　　）
A．Ba（OH）2+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
B．Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
C．Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
D．OH-+H+═H2O

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网