题目内容

7．磷酸亚铁晶体[Fe3（PO4）2•8H2O]是蓝白色单斜晶体，溶于稀强酸，不溶于水、醋酸、醇，主要用于制作磷酸铁锉电池．实验室制备磷酸亚铁晶体的装置、反应原理和实验步骤如下：
主要反应为：3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O=Fe3（PO4）2•8H2O•8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH
实验步骤：①向仪器A中先加入抗坏血酸（C5H5O5）稀溶液作底液；②向烧瓶中滴入足量Na2HPO4与CH3COONa混合溶液至pH=4；③再滴人含15.2g FeS04的溶液，最终维持pH=6（装置如图所示），静置夕④进行操作b，干燥得到磷酸亚铁晶体粗产品12.8g
（1）仪器A的名称是三颈烧瓶，在该实验中使用恒压漏斗向仪器A中滴加足量Na2HPO4与CH3 COONa混合溶液，使用恒压漏斗的优点是可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下
（2）实验中由原料配制溶液时，蒸馏水事先煮沸、冷却，目的是煮沸除去水中的溶解的氧气
（3）实验过程中没有将三种溶液直接混合的原因是避免生成氢氧化亚铁沉淀，制备时需不断搅拌，其目的是使反应物充分接触
（4）步骤④进行的操作b是过滤和洗涤，过滤时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
（5）检验磷酸亚铁粗产品中是否混有Fe（OH）3杂质的方法是取少量固体溶于适量盐酸，然后滴入KSCN溶液，溶液变红色说明含有氢氧化铁，否则不含．

分析 （1）由仪器结构可知，仪器A为三颈烧瓶；恒压滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡内外压强，使氨水顺利滴下；
（2）防止Fe2+离子被氧化，蒸馏水事先要煮沸除去溶液中的溶解的氧气；
（3）避免生成氢氧化亚铁沉淀，搅拌目的是反应物充分接触增大反应速率；
（4）步骤是分离不溶的固体与液体得到磷酸亚铁粗产品，需要采取过滤、洗涤等，过滤操作是分离固体和溶液，需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒等；
（5）用盐酸溶解，再用KSCN溶液检验Fe3+；

解答 解：（1）由仪器结构可知，仪器A为三颈烧瓶，和普通分液漏斗相比，恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶气压相通，可以保证恒压滴液漏斗中的液体顺利滴下，
故答案为：三颈烧瓶；可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下；
（2）Fe2+具有强还原性，防止Fe2+离子被氧化，蒸馏水事先要煮沸、冷却，可以除去水中的溶解的氧气，
故答案为：煮沸除去水中的溶解的氧气；
（3）实验过程中没有将三种溶液直接混合的原因是避免生成氢氧化亚铁沉淀，制备时需不断搅拌，其目的是使反应物充分接触，
故答案为：避免生成氢氧化亚铁沉淀；使反应物充分接触；
（4）步骤是分离不溶的固体与液体得到磷酸亚铁粗产品，需要采取过滤、洗涤等，过滤时使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：洗涤；玻璃棒、漏斗；
（5）检验磷酸亚铁粗产品中是否有Fe（OH）3杂质的方法是：取少量固体溶于适量盐酸，然后滴入KSCN溶液，容易变红色，说明含有Fe3+，否则不含，
故答案为：取少量固体溶于适量盐酸，然后滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明含有Fe3+，否则不含；

点评 本题考查物质制备实验方案，涉及对仪器识别、物质的分离提纯、对操作的分析评价、实验方案设计等，较好的考查学生信息获取与知识迁移运用能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
17．某课外小组在实验室中用下列仪器，以乙醇、浓硫酸和溴为原料制备1，2二溴乙烷．已知1，2二溴乙烷熔点为9℃，C2H5OH$→_{浓硫酸}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O．

（1）如果气体流向为从左到右，正确的连接顺序是（短接口或橡皮管均已略去）：B经A（1）插入A中，D接A（2）；A（3）接C接F接E接G．
（2）装置A是三颈烧瓶，仪器D的漏斗的特点是恒压分液，河沙的作用为防止暴沸．
（3）写出仪器C的两个作用：防止倒吸；防止气体通道被阻塞而发生危险．
（4）温度计水银球的正确位置是温度计插入液面以下位于三颈瓶的液体中央不接触瓶底．
（5）反应管E中加入少量水及把反应管E置于盛有冷水的小烧杯中是因为溴易挥发，可以减少溴的挥发．
（6）若产物中有少量未反应的Br2，最好用a（填正确选项前的字母）洗涤除去．
a．饱和亚硫酸氢钠溶液    b．氢氧化钠溶液
c．碘化钠溶液            d．乙醇
（7）产品中可能会有的有机杂质是乙醚，可用蒸馏方法除去．
18．晶体硅是一种重要的非金属材料，工业上用碳在高温下还原石英砂（主要成份为含铁、铝等杂质的二氧化硅）得粗硅，粗硅与氛气在450-500℃条件下反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后与过量H2在1100-1200℃条件下反应制得高纯硅．以下是实验室制备SiCl4的装置示意图．

实验过程中；石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4，A1C13，FeC13遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：
物质SiC14A1C13FeC13
沸点/℃57.7-315
熔点/℃-70.0--
升华温度/℃-180300
请回答下列问题：
（I）实验室制备氛气有以下五步操作，其正确操作顺序为④③⑤②①（填标号）．
①向烧瓶中装入二氧化锰固体，向分液漏斗中加入浓盐酸
②检查装置的气密性
③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯火焰确定铁圈高度，固定铁圈，放上石棉网
④在烧瓶上装好分液漏斗，安装好导气管
⑤将烧瓶固定在铁架台上
（2）装置A的硬质玻璃管中发生主要反应的化学方程式是2C+SiO2+2Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiCl4+2CO↑；，置A．B间导管短且粗的原因是防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管，实验中尾气处理的方法是连接一个加热的装有CuO粉末的反应管．
（3）装置B中e瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氛化硅．在精馏过程中，不可能用到的仪器有CD（填正确答案标号）．
A．圆底烧瓶　B．温度计　C．吸滤瓶　D球形冷凝管　E．接收器
（4）装置D中的Na2SO3的作用主要是吸收未反应完的Cl2请设计一个实验，证明装置D中的Na2SO3已被氧化（简述实验步骤）：取少量溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体；再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明亚硫酸钠被氧化．
（5）SiCl4极易水解，其完全水解的产物为H4SiO4（或H2SiO3）和HCl；H2还原SiCl4制得高纯硅的过程中若混入O2，可能引起的后果是可能引起爆炸、硅被氧化得不到高纯硅．
15．实验室制备氨基甲酸铵（NH 2 COONH 4 ）的反应如下：2NH 3 （g）+CO 2 （g）?NH 2 COONH 4 （s），该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵．实验装置如图所示：

（1）该反应在一定条件下能够自发进行，则反应的△H小于 0．（填大于、小于或等于）
（2）以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是使氨水顺利滴下．
（3）干燥管中盛放的药品是固体氢氧化钠或碱石灰．
（4）氨水与氢氧化钠固体混合能快速产生氨气，原因是氢氧化钠固体溶解放热和OH-使一水合氨分解生成氨气的化学平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-逆向进行．
（5）用干冰升华CO 2与用碳酸盐与酸反应制CO 2相比，其优点是不需要干燥；提供低温环境，提高转化率．
（6）反应后期随着CO 2气流减慢，导致反应物比例不当，可采取的相应措施是调节恒压滴液漏斗旋塞，减慢氨水的滴加速度．
（7）有同学认为该实验装置存在安全问题，请问可能面临的安全问题是产品易堵塞导管，稀硫酸会倒吸．
2．某工业反应为：X2（g）+3Y2（g）?2XY3（g）．图Ⅰ表示在一定温度下此反应过程中的能量变化；图Ⅱ表示在2L的密闭容器中反应时X2的物质的量随时间的变化曲线；图Ⅲ表示在其他条件不变的情况下，改变起始物Y2的物质的量对此反应平衡的影响．

下列说法正确的是（　　）
A．由图Ⅰ可知，加入适当的催化剂，E和△H都减小
B．图Ⅱ中0～10 min内该反应的平均速率v（Y2）=0.045 mol•L-1•min-1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n（X2）的变化曲线为d
C．图Ⅲ中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物X2的转化率最高的是b点
D．图Ⅲ中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则T1＜T2，K1＜K2
12．如图所示，一定条件下将lmolA气体和3molB气体充入一个体积可变的密闭容器中，可滑动活塞的位置图1所示．在恒温恒压下发生A（g）+3B（g）?2C（g），当反应达到平衡时，活塞位置如图2所示，则平衡时A的转化率为（　　）
A．20%B．40%C．50%D．无法确定
19．可逆反应X（g）+Y（g）?2N（g）（正反应为放热反应）从反应开始到t1 s达到平衡，在t2 s末由于条件改变，平衡被破坏，在t3 s末又建立新的平衡．图中表示上述变化过程中X和N的浓度（c）与反应时间的关系．在t2 s～t3 s之间的曲线变化是由下列哪种条件改变引起的（　　）
A．降低温度B．增大N的浓度C．减小X的浓度D．增大压强
16．在2L恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y发生反应：2X（g）+Y（g）?3Z（g）△H＜0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示．下列推断正确的是（　　）
A．升高温度，平衡常数增大
B．W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率
C．Q点时，Y的转化率最小
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
17．恒容容器中，2SO2（g）+O2（g）?2SO3 （g）△H=-296.6kJ/mol，下列判断不正确的是（　　）
A．2体积SO2和足量O2反应，一定不能生成2体积SO3
B．其他条件不变，增大压强，正反应速率增大逆反应速率也增大
C．加入2molSO2和1molO2放出的热量是加入1molSO2和0.5molO2放出热量的2倍
D．平衡后再加入1molSO3，SO2的转化率增大

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