题目内容

5．FeSO4•7H2O广泛用于医药和工业领域，其实验室制备流程图．完成下列填空：

（1）操作①中碳酸钠溶液能除去油污，原因是CO32-+H2O?HCO3-+OH-（用离子方程式表示）．
（2）下列物质分离方法的原理与过滤相同的是c（填序号字母）．
a．蒸馏            b．分液         c．渗析           d．重结晶
（3）FeSO4•7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室中为测定某补血剂中铁元素的含量，进行
了以下实验：①配制100mL1.00×10-2mol•L-1的KMnO4溶液，所用的仪器有天平、烧杯、胶头
滴管及玻璃棒、100ml容量瓶．配制过程中下列说法中，正确的是bd（填序号字母）．
a．KMnO4溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解
b．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验
c．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平
d．如果定容时加水超过刻度线必须重新配制
②取2.0g克该补血剂配成溶液，使其中的铁元素全都是Fe2+，再用配制好的标准KMnO4溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，其离子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．进行滴定时，标准KMnO4溶液应该盛放在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，原因是高锰酸钾易腐蚀橡胶，判断此滴定终点的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．

分析 废铁屑中含有酯类油污，Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-水解生成HCO3-和OH-，升高促进CO32-水解，碱促进油脂水解，然后过滤洗涤，加入稀硫酸，发生反应II为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，趁热过滤、冷却结晶，过滤洗涤得到FeSO4•7H2O，
（1）操作①中碳酸钠溶液能除去油污，溶液中碳酸根离子水溶液中水解显碱性；
（2）过滤和渗析都是利用微粒的直径大小进行分离；
（3）①配制100mL 1.00×10-2mol•L-1的KMnO4溶液，所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶 玻璃棒；
a．容量瓶不能用来溶解物质；
b．容量瓶是准确量配制溶液的量具，最后加水定容，容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验；
c．定容后摇匀后不需要再加水，加水后溶液浓度减小；
d．加水超出刻度，配制失败需要重新配制；
（4）KMnO4溶液具有强氧化性，不能盛放在碱式滴定管，因为高锰酸钾溶液腐蚀橡胶管，所以盛放在酸式滴定管中，达到滴定终点时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．

解答 解：废铁屑中含有酯类油污，Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-水解生成HCO3-和OH-，升高促进CO32-水解，碱促进油脂水解，然后过滤洗涤，加入稀硫酸，发生反应II为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，趁热过滤、冷却结晶，过滤洗涤得到FeSO4•7H2O，
（1）操作①中碳酸钠溶液能除去油污，溶液中碳酸根离子水溶液中水解显碱性，反应的离子方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，
故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
（2）物质分离方法的原理与过滤相同的是利用滤纸把固体不溶物和溶液分离，
a．蒸馏是分离沸点不同的混合物，故a错误；
b．分液是利用互不相溶的液体静置分液，故b错误；
c．渗析是利用半透膜分离溶液和胶体，和过滤原理相同，故c正确； 
d．重结晶是利用蒸发浓缩，结晶析出，故d错误；
故答案为：c；
（3）①配制100mL 1.00×10-2mol•L-1的KMnO4溶液，所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶 玻璃棒；
a．容量瓶不能用来溶解物质，故a错误；
b．容量瓶是准确量配制溶液的量具，最后加水定容，容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验，故b正确；
c．定容后摇匀后不需要再加水，加水后溶液浓度减小，故c错误；
d．加水超出刻度，配制失败需要重新配制，故d正确；
故答案为：玻璃棒、100ml容量瓶；bd；
（4）KMnO4溶液具有强氧化性，不能盛放在碱式滴定管，因为高锰酸钾溶液腐蚀橡胶管，所以盛放在酸式滴定管中，达到滴定终点时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色，
故答案为：酸式；高锰酸钾易腐蚀橡胶；滴加最后一滴KMnO4 溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．

点评 本题考查物质的分离和提纯、物质含量的测定，侧重考查分析、计算、基本操作能力，明确每一步发生的反应是解本题关键，知道物质分离和提纯的基本方法，题目难度不大．

练习册系列答案
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6．CH3Cl为无色、略带臭味的气体，密度为2.25g•L-1，沸点为-23.7℃，难容于水，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂．实验室将甲醇与浓盐酸共热（ZnCl2作催化剂）制备CH3Cl，某化学实验小组利用下列装置制备并探究CH3Cl的性质．
（1）仪器X的名称为分液漏斗．
（2）制备CH3Cl的化学方程式为CH3OH+HCl（浓）$→_{ZnCl_{2}}^{加热}$CH3Cl+H2O．
（3）制备CH3Cl的反应过程中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近），其目的是增大盐酸的量以提高甲醇的转化率．
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①为验证其氧化产物，选择装置的先后顺序是ACBDG．
②连接好装置后，首先进行的操作是检查装置的气密性．
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A．${\;}_{8}^{16}$O、${\;}_{8}^{17}$O、${\;}_{8}^{18}$O互为同素异形体
B．O2与O3互为同位素
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4．下列有机物与足量溴水反应，有机物和溴的物质的量之比为1：2的是（　　）
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11．W是由短周期元素X、Y、Z组成的盐．X、Y、Z原子的最外层电子数依次增大，Z原子最外层电子数是内层电子数的3倍；X、Y原子最外层电子数之和等于Z原子的最外层电子数；Y、Z同周期且相邻，但与X不同周期．下列说法一定正确的是（　　）
A．三种元素的最高正化合价中，Z的最大
B．W溶液显碱性或中性
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10．草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数步骤如下：
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Ⅰ．称取0.80g 的高锰酸钾产品，配成50mL溶液．
Ⅱ．称取0.2014gNa2C2O4，置于锥形瓶中，加入蒸馏水使其溶解，再加入少量硫酸酸化．
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（1）判断达到滴定终点的标志是无色变为紫色且半分钟不褪色．
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（3）加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度偏高．（填“偏高”、“偏低”或“无
影响”）
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17．下列说法正确的是（　　）
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14．对于常温下pH=12的氨水，下列说法正确的是（　　）
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B．向溶液中加入等体积的pH=2盐酸后溶液呈酸性
C．向溶液中加入稀盐酸可以促进氨水的电离，溶液的碱性增强
D．向溶液中加入适量盐酸使混合液的pH=7，混合液中c（NH4+）＞c（Cl-）
15．目前污水处理厂用新型高效絮凝剂碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]来处理水中的悬浮颗粒物，采用微生物燃料电池使水中的有机物变成二氧化碳，从而使污水得到净化．
I．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如图1：

已知：25℃时部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
开始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.04.4
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在4.4-7.5范围内，使溶液中Al 3+沉淀．
（2）若沉淀完全时溶液中金属离子浓度为1.0×10-5mol/L，则Ksp[Fe（OH）2]=1.0×10-15．
（3）在实际生产中，反应②常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若标况下有33.6L O2参与反应，则相当于节约NaNO2的物质的量为6mol．
（4）该生产碱式硫酸铁的工艺过程中存在的明显缺点是会产生一氧化氮，会造成大气污染．
II．微生物燃料电池是以微生物作催化剂，以有机污水为燃料，将有机污水中的化学能直接转化为电能的一种装置．
（5）重庆大学研究出一种微生物燃料电池，可以将污水中的CH3COO-处理掉，
其总反应为：2CH3COOK+4H2O+8K2S2O8═4CO2↑+7H2SO4+9K2SO4，写出该微生物
燃料电池负极的电极反应式CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+．
（6）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图2：
①关于该电池的叙述，正确的有BD
A．电池的正极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-
B．在电池反应中，每消耗90克葡萄糖，经外电路通过的电子数为12NA
C．该电池能够在高温下工作
D．放电过程中，H+从负极区向正极区迁移
②化学需氧量（COD）是重要的水质指标，其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量．利用微生物燃料电池来处理某些污水并进行发电，如果1L废水中有机物（折算成葡萄糖）氧化所提供的化学能低于5.6kJ，就没有
发电的价值．则适合用微生物燃料电池发电的污水，其COD最低为384mg/L．
（已知葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol）

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