题目内容

1．铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题：
（a）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，主要流程如下：

①Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
②耐腐反应器中可以观察到如下的现象：铁屑溶解，溶液颜色变为黄色，有无色气体产生；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若在实验中进行蒸发浓缩、降温结晶的操作，除带铁圈的铁架台、坩埚钳外，还需要的主要仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒．
（b）某兴趣小组在实验室用细铁屑和稀硝酸制备Fe（NO3）3，装置如图所示（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、充分吸收产生的氮的氧化物气体）

分析 （1）①碳酸钠在溶液中水解显碱性，可以除油污；
②金属铁可以和稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水；要制得Fe3+，故加入的铁粉的量不能过量，否则会生成Fe2+，可以观察反应的气泡，也可以依据反应溶液的颜色变化判断；
③洗涤晶体表面的杂质，降低晶体溶解性，减少晶体损耗；
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，据此回答；
（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；
②依据反应物的性质可知易挥发出的物质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；
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，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：溶解；黄色；无；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：酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；
（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
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