20．納米級Fe粉是新型材料，具有超強(qiáng)磁性、高效催化性．某化學(xué)小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取納術(shù)級鐵粉．其實驗設(shè)計如圖1（加熱、夾持裝置省略）

（l）a的名稱是蒸餾燒瓶；濃硫酸的作用是干燥氫氣．
（2）打開分液漏斗活塞，一段時間后再對C裝置加熱，這樣操作的目的是排出體系內(nèi)的空氣，防止干攏實驗，防止爆炸；反應(yīng)一段時間后D中變藍(lán)．E中溶液變渾濁，C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是FeCO3+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO2+H2O．
（3）反應(yīng)中若觀察到B裝置中氣泡產(chǎn)生過快，則應(yīng)進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)A中分液漏斗活塞，減緩硫酸滴加速度．
（4）將酒精燈換成酒精噴燈，按上述操作．D中變藍(lán)，E中有氣泡但未出現(xiàn)渾濁．其可能原因是溫度升高，CO2被H2還原為CO
（5）據(jù)報道納米鐵粉可用于還原凈化含對氯硝基苯的工業(yè)污水，同時生成污染性小的對氯苯胺和FeCI2．處理1L該工業(yè)污水時，對氯硝基苯去除百分率與加入不同質(zhì)量納米鐵粉關(guān)系如圖2甲；加入足量納米鐵粉，對氧硝基苯去除速率與pH的關(guān)系如圖2乙．
①綜合考慮納米鐵的利用率及去除效率，處理同樣1L污水加入納米鐵粉最佳為1.0g；
②圖乙pH大于6.5時，除去速率變化很快變小的原因可能是PH變大，生成Fe（OH）2覆蓋在鐵粉表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)速率變化很快變�。�

分析 （1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可知a為蒸餾燒瓶，C中的反應(yīng)不能有水，濃硫酸的作用即為干燥氫氣；
（2）打開分液漏斗活塞，用產(chǎn)生的氫氣排出體系內(nèi)的空氣，一段時間后再對C裝置加熱，這樣操作的目的是防止干攏實驗，防止爆炸；根據(jù)反應(yīng)一段時間后D中變藍(lán)，E中溶液變渾濁，C中發(fā)生反應(yīng)是氫氣還原FeCO3生成鐵、二氧化碳和水書寫；
（3）通過調(diào)節(jié)分液漏斗活塞來減緩硫酸滴加速度；
（4）將酒精燈換成酒精噴燈，D中變藍(lán)，E中有氣泡但未出現(xiàn)渾濁，說明產(chǎn)生了水和一氧化碳，可能是溫度過高二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成了CO；
（5）①根據(jù)圖象，從反應(yīng)的速率和對氯硝基苯去除百分率分析；
②當(dāng)PH變大后，溶液呈堿性，會使二價鐵離子沉淀為Fe（OH）2，覆蓋在鐵粉表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（1）從儀器的構(gòu)造可知a為蒸餾燒瓶，A中制備氫氣，用氫氣還原C中的鐵，氫氣必須干燥，濃硫酸的作用即為干燥氫氣，
故答案為：蒸餾燒瓶；干燥氫氣；
（2）打開分液漏斗活塞，用產(chǎn)生的氫氣排出體系內(nèi)的空氣，一段時間后再對C裝置加熱，這樣操作的目的是防止干攏實驗，防止爆炸；反應(yīng)一段時間后D中變藍(lán)，E中溶液變渾濁，C中發(fā)生反應(yīng)是氫氣還原FeCO3生成鐵、二氧化碳和水，化學(xué)方程式是FeCO3+H2=Fe+CO2+H2O，
故答案為：排出體系內(nèi)的空氣，防止干攏實驗，防止爆炸；FeCO3+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO2+H2O；
（3）反應(yīng)中若觀察到B裝置中氣泡產(chǎn)生過快，通過調(diào)節(jié)A中分液漏斗活塞，減緩硫酸滴加速度，
故答案為：調(diào)節(jié)A中分液漏斗活塞，減緩硫酸滴加速度；
（4）將酒精燈換成酒精噴燈，D中變藍(lán)，E中有氣泡但未出現(xiàn)渾濁，說明產(chǎn)生了水和一氧化碳，可能是溫度過高二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成了CO，
故答案為：溫度升高，CO2被H2還原為CO；
（5）①根據(jù)圖象，在相同時間內(nèi)，加入米鐵粉為1.0g時，反應(yīng)的速率比較快，且對氯硝基苯去除百分率比較高，而加入1.2g時當(dāng)隨著時間推移，去除率變化不大，速率與1.0相差不大，但是原料的費用高，加入0.8g時，速率慢、去除率低，故最佳為1.0g，
故答案為：1.0；
②當(dāng)PH變大后，溶液呈堿性，會使二價鐵離子沉淀為Fe（OH）2，覆蓋在鐵粉表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)速率變化很快變小，
故答案為：PH變大，生成Fe（OH）2覆蓋在鐵粉表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)速率變化很快變�。�

點評 本題考查了用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉，涉及到實驗儀器裝置的使用，物質(zhì)性質(zhì)的考查，反應(yīng)速率的影響條件比較等廣泛內(nèi)容，需要對知識的全面掌握，理清實驗原理，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

8．下列說法中正確的是（　�。�
A．816O、817O、818O互為同素異形體
B．正戊烷、異戊烷、新戊烷互為同系物
C．O2與O3互為同位素
D．CH3-CH2-OH與CH3-O-CH3互為同分異構(gòu)體

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．中藥狼把草的成分之一M具有消炎殺菌作用，M的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列敘述不正確的是（　�。�
A．M的相對分子質(zhì)量是172
B．1mol M最多能與3mol Br2發(fā)生反應(yīng)
C．M與足量的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時，所得有機(jī)產(chǎn)物的化學(xué)式為C9H4O5Na4
D．1mol M與足量Na反應(yīng)能生成1mol H2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．除化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成．下圖裝置是用燃燒法確定有機(jī)物化學(xué)式常用的裝置，這種方法是在電爐加熱時用純氧氧化管內(nèi)樣品．根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成．
回答下列問題：
（1）A裝置中分液漏斗盛放的物質(zhì)是H2O2或（H2O），寫出A中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（2）C裝置（燃燒管）中CuO的作用是把燃燒生成CO轉(zhuǎn)化為CO2，使實驗數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確
（3）實驗開始時，要先通入氧氣一會兒，然后再加熱電爐，原因是排盡裝置中的空氣
（4）寫出E裝置中所盛放試劑的名稱堿石灰（或固體NaOH），它的作用是吸收燃燒生成的CO2
（5）若將B裝置去掉會對實驗造成什么影響？將使測量數(shù)據(jù)中的氫元素含量增大．有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)在E后再加一與E相同的裝置F，目的是防止空氣中的CO2和水蒸汽進(jìn)入E裝置，影響實驗的準(zhǔn)確性
（6）若準(zhǔn)確稱取1.20g樣品（只含C、H、O三種元素中的兩種或三種）．經(jīng)充分燃燒后，E管質(zhì)量增加1.76g，D管質(zhì)量增加0.72g，則該有機(jī)物的最簡式為CH2O；，實驗室通常通過質(zhì)譜法測出該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為90，且該化合物能發(fā)生自身酯化反應(yīng)，則其結(jié)構(gòu)簡式可能為CH3CHOHCOOH、CH2OHCH2COOH．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．0.1mol某烴在足量的氧氣中完全燃燒，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2和10.8g水，則該烴的分子式為C5H12．請寫出其結(jié)構(gòu)簡式：①CH3-CH2-CH2-CH2-CH3②③．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．鉬酸鈉晶體（Na2MoO4•2H2O）是無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑，由鉬精礦（主要成分是MoS2，含少量PbS等）制備鉬酸鈉晶體的部分流程如圖1：

（1）寫出“堿浸”反應(yīng)的離子方程式：MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑．
（2）堿浸液結(jié)晶前需加入Ba（OH）2固體以除去SO42-．當(dāng)BaMoO4開始沉淀時，SO42-的去除率是97.3%．[已知：堿浸液中c（MoO42-）=0.40mol•L-1，c（SO42-）=0.04mol•L-1，Ksp（BaSO4）=1.1×10-10、Ksp（BaMoO4）=4.0×10-8，加入Ba（OH）2固體引起的溶液體積變化可忽略．]
（3）重結(jié)晶得到的母液可以在下次重結(jié)晶時重復(fù)使用，但達(dá)到一定次數(shù)后必須凈化處理，原因是使用一定次數(shù)后，母液中雜質(zhì)的濃度增大，重結(jié)晶時會析出雜質(zhì)，影響產(chǎn)品純度．
（4）圖2是碳鋼在3種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實驗結(jié)果：

①碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率隨酸的濃度變化有明顯差異，其原因可能是Cl-有利于碳鋼的腐蝕，SO42-不利于碳鋼的腐蝕（或硫酸溶液隨著濃度的增大，氧化性增強(qiáng)，會使鋼鐵鈍化，腐蝕速率減慢）．
②空氣中鉬酸鹽對碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO4-Fe2O3保護(hù)膜．密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼管道緩蝕，除需加入鉬酸鹽外還需加入NaNO2．NaNO2的作用是替代空氣中氧氣起氧化劑作用．
③若緩釋劑鉬酸鈉-月桂酸肌氨酸總濃度為300mg•L-1，則緩蝕效果最好時鉬酸鈉的物質(zhì)的量濃度為7.28×l0-4mol•L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．硫酸是用途廣泛的化工原料，可作脫水劑、吸水劑、氧化劑和催化劑等．
（1）用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產(chǎn)的主要過程如下圖所示：

稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)過程中屬于氧化還原反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；向混合溶液中通入熱空氣的反應(yīng)的離子方程式是4Fe2++4H++O2═4Fe3++2H2O；由濾液得到無水硫酸銅的實驗操作是蒸發(fā)結(jié)晶、加熱脫水．
（2）氨法脫硫技術(shù)可吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，同時制得硫酸銨．主要的工藝流程如下圖所示：

①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH3•H2O+2SO2+O2=2（NH4）2SO4+2H2O．
②有數(shù)據(jù)表明，吸收塔中溶液的pH在5.5-6.0之間，生產(chǎn)效率較高．當(dāng)控制一定流量的尾氣時，調(diào)節(jié)溶液的pH的方法是調(diào)節(jié)氨水的流量或用量．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．重鉻酸鉀（K2Cr2O7）是高中化學(xué)常見的氧化劑，工業(yè)上以鉻鐵礦為原料用堿溶氧化法制備．鉻鐵礦中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等．

已知：①NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解．②2CrO42-（黃色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O請回答下列問題：
（1）將礦石粉碎的目的是增大反應(yīng)物的表面積，加快反應(yīng)速率；高溫灼燒時Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cr2O3+3O2+8NaOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Na2CrO4+4H2O．
（2）濾渣1中有紅褐色物質(zhì)，寫出生成該物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式FeO2-+2H2O=Fe（OH）3↓+OH-．濾渣2的主要成分是Al（OH）3和H2SiO3．
（3）用簡要的文字說明Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體，降溫析出K2Cr2O7的原因K2Cr2O7的溶解度受溫度影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度影響較�。�
（4）25℃時，對反應(yīng)2CrO42-（黃色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O，取Na2CrO4溶液進(jìn)行實驗，測得部分實驗數(shù)據(jù)如下：
時間/（s）00.010.020.030.04
（CrO42-）/（mol•L-1）0.201.6×10-21.2×10-21.0×10-2
（Cr2O72-）/（mol•L-1）09.2×10-29.4×10-29.5×10-2
反應(yīng)達(dá)到平衡時，溶液的pH=1，該反應(yīng)平衡常數(shù)K為9.5×104．
②下列有關(guān)說法正確的bd．
a．加少量NaHCO3固體，可使溶液的橙色加深
b．0.03s時v（CrO42-）（正）=2v（Cr2O72-）（逆）
c．溶液中c（CrO42-）：c（Cr2O72-）=2：1時該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
d．反應(yīng)達(dá)到平衡時CrO42-的轉(zhuǎn)化率為95%

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

10．X、Y、Z三種物質(zhì)有如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

（1）根據(jù)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：
XMgSO4、YMg（OH）2、ZMgCl2，試劑甲BaCl2溶液，試劑乙AgNO3溶液．
（2）寫出上述①～④各步反應(yīng)的離子方程式：
①SO42-+Ba2+═BaSO4↓．②Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓．③Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O．④Ag++Cl-═AgCl↓．

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同步練習(xí)冊答案