题目内容

18．FeF3是钾电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：

（1）步骤①中过氧化氢的作用是将亚铁离子氧化成铁离子，写出H2O2与FeCl2在NaOH存在下反应的离子方程式：H2O2+2Fe 2++4OH-=2Fe（OH）3↓
（2）过滤后发现滤液仍浑浊，可能的原因是过滤时溶液高于滤纸边缘或滤纸破损实验步骤②用特制四氯乙烯蒸发皿盛放沉淀，而不用普通陶瓷蒸发皿，原因是氢氟酸能与普通陶瓷中的二氧化硅反应
（3）步骤②得到的气体中，除水蒸气外主要还有HF
（4）若步骤②制得97.0gFeF3•xH2O凝胶，经步骤③得到59.5g3FeF3•H2O，则x=$\frac{50}{9}$．

分析 根据流程可知，氯化铁溶液中含有氯化亚铁杂质，加入双氧水可以将亚铁离子氧化成铁离子，再加氢氧化钠生成氢氧化铁，在氢氧化铁沉淀中加氢氟酸，再蒸发可得FeF3•xH2O凝胶，再干燥可得FeF3•H2O，
（1）双氧水能将亚铁离子氧化成铁离子，在氢氧化钠的条件下生成氢氧化铁；
（2）过滤时溶液高于滤纸边缘或滤纸破损都会使滤液浑浊；因为氢氟酸能与二氧化硅反应，所以不能用普通陶瓷蒸发皿，据此答题；
（3）HF易挥发，据此判断；
（4）根据反应FeF3•xH2O=FeF3•H2O+（x-1）H2O，结合FeF3•xH2O和FeF3•xH2O的质量可计算出x．

解答 解：根据流程可知，氯化铁溶液中含有氯化亚铁杂质，加入双氧水可以将亚铁离子氧化成铁离子，再加氢氧化钠生成氢氧化铁，在氢氧化铁沉淀中加氢氟酸，再蒸发可得FeF3•xH2O凝胶，再干燥可得FeF3•H2O，
（1）双氧水能将亚铁离子氧化成铁离子，在氢氧化钠的条件下生成氢氧化铁，反应的离子方程式为H2O2+2Fe 2++4OH-=2Fe（OH）3↓，
故答案为：将亚铁离子氧化成铁离子；H2O2+2Fe 2++4OH-=2Fe（OH）3↓；
（2）过滤时溶液高于滤纸边缘或滤纸破损都会使滤液浑浊，因为氢氟酸能与普通陶瓷中的二氧化硅反应，所以不能用普通陶瓷蒸发皿，
故答案为：过滤时溶液高于滤纸边缘或滤纸破损；氢氟酸能与普通陶瓷中的二氧化硅反应；
（3）HF易挥发，所以步骤②得到的气体中，除水蒸气外主要还有HF，
故答案为：HF；
（4）根据反应FeF3•xH2O=FeF3•H2O+（x-1）H2O，
            113+18x    131
             97.0g      59.5g
所以有$\frac{113+18x}{97.0}$=$\frac{131}{59.5}$，x=$\frac{50}{9}$，
故答案为：$\frac{50}{9}$．

点评 本题考查了物质制备，涉及离子方程式的书写、实验基本操作、化学计算等，中等难度，注意计算方法和基本操作的理解应用，掌握基础是关键，侧重基础知识和基本能力的考查．

练习册系列答案
相关题目
8．实验是化学研究的基础，下列是在实验室中完成的不同的化学实验，其中能达到实验目的是（　　）
A．
石油的分馏		B．
分离硝基苯和水
C．
除去甲烷中的乙烯		D．
制取并收集乙炔气体
9．分类法是化学研究的重要方法，对下列物质的分类，正确的是（　　）
A．同分异构体：、B．烷烃：CH4、、CH2═CH2
C．糖类：葡萄糖、蔗糖、纤维素D．有机高分子：塑料、橡胶、油脂
6．在无色强酸性溶液中，下列各组离子能够大量共存的是（　　）
A．K+、Ca2+、Cl-、SO42-B．NH4+、HCO3-、Cl-、K+
C．Cl-、Na+、NO3-、Ca2+D．MnO4-、NO3-、Na+、Cl-
13．某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀（可能含有CuO、CuS、Cu2S，其中CuS和 Cu2S不溶于稀盐酸、稀硫酸）进行探究，实验步骤如下：
Ⅰ．将光亮铜丝插人浓硫酸，加热；
Ⅱ．待产生大量黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；
Ⅲ．冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ产生气体的化学式为SO2．
（2）向含微量 Cu2+试液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，能产生红褐色沉淀．现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中，充分振荡以后，再滴加K4[Fe（CN）6]溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是黑色沉淀中不含有CuO．
（3）为证明黑色沉淀含有铜的硫化物，进行如下实验：
装置现象结论及解释
①A试管中黑色沉淀逐渐溶解
②A试管上方出现红棕色气体
③B试管中出现白色沉淀		a．现象②说明褐色沉淀具有
还原性性．
b．试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为
NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
（4）CuS固体能溶于热的浓硫酸，请用有关平衡移动原理加以解释：CuS存在溶解平衡CuS（s）?Cu2+（aq）+S2-（aq），热的浓硫酸将S2-氧化，使S2-浓度减小，促进上述平衡向正向移动，使CuS溶解．
（5）为测定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量，取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀，在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理，发生反应如下：
8MnO4-+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+═5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液，赶尽SO2，过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L （NH4）2Fe（SO4）2 溶液反应完全．则混合物中Cu2S 的质量分数为40%．
3．短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图．其中A原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍．下列判断正确的是（　　）
A．原子半径：rD＞rC＞rB＞rA
B．含D元素的盐溶液一定显中性
C．氢化物的热稳定性：C＞D
D．D的单质能与A形成的氢化物反应生成具有漂白性的物质
2．短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12，二者可形成DB2、DB3两种分子，DB2具有漂白性．
AB
CD
回答下列问题：
（1）A位于元素周期表二周期，VA族，其氢化物的分子式是NH3．
（2）下列叙述中，正确的是a（填字母）．
a．稳定性：A的氢化物＞C的氢化物       b．还原性：B2-＞D2-
c．酸性：H4CO4＞H2DO4                  d．最高化合价值：D=B＞A＞C
（3）DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2．

①原电池中DB2参与反应的电极为负极，写出电极反应式SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-；若有5mol DB2参加反应（假若反应物无损耗），则生成标准状况下112L H2．
②为检验分离器的分离效果，取分离后的H2DB4溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀，证明分离效果较好．
③将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO2+2H2O=H2SO4+H2．
19．已知X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数比为3：8，X能与J形成离子化合物，且J+的半径大于X-的半径，Y2是空气主要成分之一．请回答：
（1）Q元素在周期表中的位置第三周期ⅥA族；X与J形成的离子化合物的电子式为
（2）元素的非金属性Z＞Q（填“＞”或“＜”），下列各项中，不能说明这一结论的事实有C（填序号）
A．Q的氢化物的水溶液在空气中会变浑浊   B．Z与Q形成的化合物中元素的化合价
C．Z和Q的单质的状态                  D．Z和Q在周期表中的位置
（3）X与Y可形成阳离子A，检验A离子的方法是取溶液少许于试管中，向溶液中加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝证明原溶液含有NH4+离子
（4）Y的气态氢化物与Z的单质反应的化学方程式为4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O
（5）J与Q的单质可形成如图所示原电池（工作温度为320℃），该原电池的负极反应为Na-e-=Na+，其中M是Na2O和Al2O3的混合物，则M的两个作用为隔离正负极，传导钠离子
（6）常温下向1000mL 0.2mol/L的Q的气态氢化物水溶液中加入1.15g的J的单质，反应后溶液中由水电离的氢离子浓度为1×10-9，则溶液中各微粒的浓度顺序为（由大到小，不包括水分子和氢氧根离子）c（H2S）＞c（HS-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（S2-）．
20．氯仿（CHCl3）常用作有机溶剂和麻醉剂，常温下在空气中易被氧化．实验室中可用热还原CCl4法制备氯仿，装置示意图及有关数据如下：

物质相对分子质量密度/（g•mL-1）沸点/℃水中溶解性
CHCl3119.51.5061.3难溶
CCl41541.5976.7难溶
实验步骤：
①检验装置气密性；②开始通入H2； ③点燃B处酒精灯；
④向A处水槽中加入热水，接通C处冷凝装置的冷水；   
⑤向三颈瓶中滴入20mLCCl4；
⑥反应结束后，停止加热，将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水CaCl2固体，静置后过滤；
⑦对滤液进行蒸馏纯化，得到氯仿15g．请回答：
（1）若步骤②和步骤③的顺序颠倒，则实验中产生的不良后果可能为加热时氢气遇氧气发生爆炸、生成的氯仿被氧气氧化．
（2）B处中发生主要反应的化学方程式为CCl4+H2$→_{△}^{催化剂}$CHCl3+HCl．
（3）C处中应选用的冷凝管为B（填选项字母）；冷水应从该冷凝管的a（填“a”或“b”）口接入．

（4）步骤⑥中，用水洗涤的目的为洗掉NaHCO3和NaCl．
（5）该实验中，氯仿的产率为61%．
（6）氯仿在空气中能被氧气氧化生成HCl和光气（COCl2），该反应的化学方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl．

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