题目内容

三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂．同学们利用废铁屑（含少量铜杂质）来探究制备FeCl3?6H2O的方法，同学甲设计的实验装置如图所示，其实验步骤如下：A中放有废铁屑，烧杯中盛有过量的稀硝酸，实验时打开a，关闭b，用分液漏斗向A中加过量的盐酸，此时溶液呈浅绿色，再打开b进行过滤，过滤结束后，取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解，再降温结晶得FeCl3?6H2O晶体．
填写下列空白：
（1）滴加盐酸时，发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快，其原因是
 
．
（2）烧杯内放过量稀HNO3的原因是
 
（用离子方程式表示）．
（3）整个实验过程中，弹簧夹a都必须打开，除为排出产生的气体外，另一个目的是
 
．
（4）乙同学对该实验进行了改进，他是用空烧杯承接滤液，加入适当的试剂，然后在HCl的气流中、一定温度下蒸发、浓缩、降温结晶而得到纯净的FeCl3?6H2O，你认为加入的最佳试剂是
 
．（填序号）
A．酸性高锰酸钾溶液   B．适量过氧化氢和稀盐酸   C．氢氧化钠溶液
在HCl的气流中、一定温度下蒸发、浓缩、降温结晶的理由是
 
．
考点：实验装置综合
专题：实验题
分析：（1）形成原电池使反应速率加快；
（2）稀HNO3有强氧化性，使Fe2+ 全部氧化成Fe3+；
（3）使分液漏斗中的酸可滴入A中；
（4）把氯化亚铁氧化为氯化铁，同时不能引入杂质；氯化铁属于强酸弱碱盐易水解．
解答： 解：（1）废铁屑（含少量铜杂质）加盐酸后，Cu与铁形成Fe-Cu原电池使反应速率加快，
故答案为：废铁屑中的不溶性杂质与Fe在盐酸中构成原电池，加快了反应速率；
（2）过量的稀HNO3保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+；反应的离子方程式是3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O；
（3）整个实验过程中，弹簧夹a都必须打开，则装置与大气相同，使分液漏斗中的酸可滴入A中，
故答案为：使装置内部与外界大气相通，便于A中液体流下；
（4）把氯化亚铁氧化为氯化铁，同时不能引入杂质，所以选用适量过氧化氢和稀盐酸；
氯化铁属于强酸弱碱盐易水解，加热促进水解，所以要在HCl的气流中蒸发、浓缩、降温结晶，抑制氯化铁水解，防止生成氢氧化铁；
故答案为：B；抑制氯化铁水解，防止生成氢氧化铁．
点评：本题考查了FeCl3?6H2O晶体的制备实验，侧重于考查学生的实验探究能力，注意把握铁的化合物的性质，题目难度中等．
练习册系列答案
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固体A的试剂瓶签已部分被腐蚀（如图所示）．已知固体A只可能是Na2CO3、Na2SO3和Na2SO4中的一种．若取少量固体A配成稀溶液进行实验鉴定，下列说法错误的是（　　）
A、只用盐酸一种试剂就可以确定该固体A的成分
B、依次加入Ba（NO3）2溶液、盐酸，若有白色沉淀，则固体A为Na2SO4
C、滴入酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液褪色，则固体A为Na2SO3
D、用pH试纸检验（常温），若pH＞7，则固体A可能是Na2CO3
茶是我国人民喜爱的饮品．我市某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素．
【查阅部分资料】草酸铵[（NH4）2C2O4]属于弱电解质．草酸钙（CaC2O4）难溶于水．Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH为Ca（OH）2：pH≥13；Al（OH）3：pH≥5.5；Fe（OH）3：pH≥4.1．

请根据上述过程及信息填空：
（1）步骤②加盐酸的作用是
 
．
（2）写出检验Ca2+的离子方程式
 
．
（3）写出沉淀C所含主要物质的化学式
 
．
（4）写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式
 
．
（5）步骤⑨的作用是
 
，猜测步骤⑩的目的是
 
．
（6）称取400g茶叶样品灼烧得灰粉后，加入过量盐酸后过滤，将所得滤液加入过量的（NH4）2C2O4溶液，再过滤、洗涤、干燥、称量得到5.12g沉淀，原茶叶中钙元素的质量分数为
 
．
银镜实验后，附着在试管壁上的银通常用硝酸溶解后回收银，但会产生有毒气体污染环境，爱动脑筋的小明想寻找一种绿色洗涤剂，既能洗涤试管回收银，又不会污染环境．
小明查阅资料获悉：双氧水接触银能发生剧烈反应．这一信息引起小明深思：它能不能用来洗涤试管壁上的银呢？
探究实验l：
取10mL，l0%的双氧水，倒入附有银的试管中，反应剧烈，有大量气泡产生，试管壁上的银全部被洗干净，试管中留下澄清、透明的液体X．
探究实验2：
洗涤过程的化学原理是什么？液体中银是以什么形式存在呢？
小明继续查阅资料获悉：AgOH不稳定．
取2支编号为试管l和试管2的干净试管，分别装入1mL液体X，并稀释至3mL．
试管l进行如下实验：

试管2加适量稀硝酸酸化，再滴加适量1mol/L氯化钠溶液出现白色沉淀．
根据以上探究回答下列问题：
（1）液体X可能属于哪一类分散系：
 
；
用什么方法可确证你的结论：
 
；
（2）操作Y的名称是：
 
；
画出把上层紫红色液体分离出来所用仪器的图形
 
：
（3）在试管l中加入KI溶液，没有观察到黄色AgI生成，不可能的原因是：（填序号）
 
；
①液体X中银元素是以单质形式存在；
②过量H2O2将KI中的I-氧化成I2；
③液体X中几乎不存在自由移动的Ag+；
④加入KI量太少．
（4）如果银与H2O2反应的生成物对H2O2分解有催化作用，通过分析，推测起催化作用物质是：（写名称）
 
．
（5）试管2中加入适量的HNO3酸化，其原因是：（用离子方程式表示）
 
．
某同学用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热．下列说法不正确的是（　　）
A、该实验也可在保温杯中进行
B、图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C、烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热，减少热量损失
D、若将盐酸体积改为60 mL，两次实验所求得中和热不相等
利用如图所示装置进行相关试验，验证铝的化合物的相关性质．请回答：
（1）打开止水夹C，在A中加入相关试剂，B中的现象是
 
，A中的离子方程式为
 
．
（2）在碳酸钙固体有剩余时，关闭止水夹C，B中的现象是
 
，B中的离子方程式
 
．
（3）通过上述实验，可以证明氢氧化铝是
 
．（填“酸”、“碱”或“两性氢氧化物”）
常温下，有甲、乙两份体积为1L、浓度均为0.1mol．?L-1的醋酸溶液，其pH为3，①甲用蒸馏水稀释100倍后，溶液的pH变为x； ②乙与等体积、浓度为0.2mol?L-1的NaOH混合，在混合液中：n（CH3COO-）+n（OH-）-n（H+）=y mol．x、y的正确答案组合为（　　）
A、3；0.1
B、5；0.2
C、3＜x＜5；0.1
D、3＜x＜5；0.2
材料1：铁及其化合物在工农业、生活中有广泛的应用．高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂．
（1）已知：4FeO42-+10H2O?4Fe（OH）3+8OH-+3O2．K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有
 
．

（2）将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO42-）=1.0mol?L-1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO42-）的变化，结果见图Ⅰ．该实验的目的是
 
；发生反应的△H
 
0（填“＞”或“＜”或“=”）
（3）FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示．下列说法正确的是
 
（填字母）．
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO4-的分布分数逐渐增大
C．向pH=6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO4-+OH-═FeO42-+H2O．
下图所示四种化学实验操作的名称按①②③④顺序排列分别为（　　）
A、过滤、蒸发、蒸馏、萃取（或分液或萃取分液）
B、过滤、蒸馏、蒸发、萃取
C、蒸发、蒸馏、过滤、萃取
D、萃取、蒸馏、蒸发、过滤

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