20．硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理．用鐵的氧化物為原料來(lái)制取聚合硫酸鐵，為控制水解時(shí)Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有b．
（a） 容量瓶（b） 燒杯（c） 燒瓶
（2）步驟 II取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是bc．
（a） 控制溶液中Fe2+與Fe3+含量比       （b） 確定下一步還原所需鐵的量
（c） 確定氧化Fe2+所需NaClO3的量      （d） 確保鐵的氧化物酸溶完全
（3）用NaClO3氧化時(shí)反應(yīng)方程式如下：6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2（SO4）3+NaCl+3H2O
若改用HNO3氧化，則反應(yīng)方程式如下（NOx有毒）：6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2（SO4）3+NO↑+4H2O
已知1mol HNO3價(jià)格0.16元、1mol NaClO3價(jià)格0.45元，評(píng)價(jià)用HNO3代替NaClO3作氧化劑的得弊，利是原料成本低，弊是產(chǎn)生的氣體對(duì)大氣有污染．
聚合硫酸鐵溶液中SO42-Fe3+物質(zhì)的量之比不是3：2．根據(jù)下列供選擇的試劑和基本操作，測(cè)定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中SO42?與Fe3+物質(zhì)的量之比．
（4）測(cè)定時(shí)所需的試劑ac．
（a） NaOH       （b） FeSO4       （c） BaCl2   （d）aClO3
（5）需要測(cè)定Fe2O3和BaSO4的質(zhì)量（填寫化合物的化學(xué)式）．
（6）選出測(cè)定過(guò)程中所需的基本操作bed（按操作先后順序列出）．
（a） 萃取、分液  （b） 過(guò)濾、洗滌 （c） 蒸發(fā)、結(jié)晶（d） 冷卻、稱量 （e）烘干或灼燒．

分析 鐵的氧化物溶解于硫酸中取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，因?yàn)榭刂扑鈺r(shí)Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+先被還原為Fe2+；所以確定下一步還原所需鐵的量，再被氧化為Fe3+；需要確定氧化Fe2+所需NaClO3的量，通過(guò)氧化、水解、聚合得到產(chǎn)品，
（1）根據(jù)配制一定量分?jǐn)?shù)溶液的步驟：計(jì)算、稱量、溶解，確定所用的儀器；
（2）為控制水解時(shí)Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+，然后Fe2+再被氧化Fe3+；
（3）從環(huán)保和成本方面考慮；
（4）根據(jù)將SO42?與Fe3+都采用沉淀法加以測(cè)定；
（5）根據(jù)測(cè)定Fe2O3來(lái)測(cè)定Fe3+的物質(zhì)的量，根據(jù)測(cè)定 BaSO4的質(zhì)量來(lái)測(cè)定SO42?的物質(zhì)的量考慮；
（6）根據(jù)測(cè)定沉淀的質(zhì)量分析基本步驟，從溶液中獲得沉淀，要先過(guò)濾、洗滌，烘干，冷卻再稱量沉淀質(zhì)量，根據(jù)沉淀質(zhì)量再進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 解：（1）配制一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)硫酸溶液需要的儀器有：膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯，故選b，故答案為：b；
（2）因?yàn)榭刂扑鈺r(shí)Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+，所以確定下一步還原所需鐵的量，然后Fe2+再被氧化Fe3+，需要確定氧化Fe2+所需NaClO3的量．
故答案為：bc；
（3）從環(huán)保和成本方面考慮，利是原料成本較低，弊是產(chǎn)生氣體對(duì)大氣有污染；
故答案為：原料成本低，產(chǎn)生的氣體對(duì)大氣有污染；
（4）因SO42?與Fe3+都采用沉淀法加以測(cè)定，測(cè)定硫酸根離子需要氯化鋇，測(cè)定鐵離子需要?dú)溲趸c，故答案為：ac；
（5）根據(jù)測(cè)定BaSO4的質(zhì)量來(lái)測(cè)定SO42?的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量結(jié)合元素守恒計(jì)算鐵離子的物質(zhì)的量，所以需要測(cè)定物質(zhì)質(zhì)量的物質(zhì)為：Fe2O3、BaSO4，
故答案為：Fe2O3、BaSO4；
（6）測(cè)定聚合硫酸鐵溶液中SO42-與Fe3+物質(zhì)的量的原理：先后加入氯化鋇、氫氧化鈉并過(guò)濾，得到的沉淀先后洗滌，然后進(jìn)行烘干或是灼燒，冷卻，最后稱量得到的固體的量即可，所以順序是：bed，
故答案為：bed．

點(diǎn)評(píng) 本題以鐵及其化合物為載體，以流程圖形式考查了氧化還原反應(yīng)知識(shí)、元素化合物的知識(shí)，注意溶液配制方法和步驟，測(cè)定物質(zhì)含量的實(shí)驗(yàn)剛才分析判斷，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

5．汽車劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑．對(duì)于該反應(yīng)，下列判斷正確的是（　�。�
A．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物分子個(gè)數(shù)之比為15：1
B．氧化劑和還原劑是同一物質(zhì)
C．反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移1mol電子，則產(chǎn)生2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
D．NaN3中氮元素的化合價(jià)為-3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

11．在一定溫度下，體積為2L的密閉容器中，NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng)：2NO2（g）（紅棕色）?N2O4g）（無(wú)色），如圖所示．
（1）曲線X （填“X”或“Y”）表示NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線．
（2）若降低溫度，則v（正）減慢，v（逆）減慢．（填“加快”或“減慢”或“不變”）．
（3）若上述反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)相同容器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，分別測(cè)得甲中v（NO2）=0.3mol/（L•s），乙中v（N2O4）=6mol/（L•min），則甲中反應(yīng)更快．
（4）在0到3min中內(nèi)N2O4的反應(yīng)速率為0.05mol/（L•min）．
（5）下列敘述能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)）BCF；
A．v（NO2）=2v（N2O4）
B．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C．X的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
D．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
E．相同時(shí)間內(nèi)消耗n mol的Y的同時(shí)生成2n mol的X
F．相同時(shí)間內(nèi)消耗n mol的Y的同時(shí)消耗2n mol的X．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

8．某濃縮液中主要含有I-、Cl-等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$為4.7×10-7．
已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．綠礬（FeSO4•7H2O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分．下面是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：

查詢資料，得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如表：
25℃時(shí)pH值
飽和H2S溶液3.9
SnS沉淀完全1.6
FeS開(kāi)始沉淀3.0
FeS沉淀完全5.5
（1）檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+，最好選用的試劑為A．
A．KSCN溶液     B．NaOH溶液    C．KMnO4溶液
（2）操作II中，通入硫化氫至飽和的目的是除去溶液中的Sn2+離子，并防止Fe2+被氧化．
（3）操作IV的順序依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾．
（4）操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)；②降低洗滌過(guò)程中FeSO4•7H2O的損耗．
（5）測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量的方法是：
a．稱取一定量的綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取一定量的待測(cè)溶液于錐形瓶中；c．再用硫酸酸化的KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)．
①滴定時(shí)盛放KMnO4溶液的儀器為酸式滴定管（填儀器名稱）．
②判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

5．氮是地球上極為豐富的元素．
（1）Li3N晶體中氮以N3-存在，基態(tài)N3-的核外電子的軌道表示式為．
（2）N≡N的鍵能為942kJ/mol，N-N單鍵的鍵能為247kJ/mol，計(jì)算說(shuō)明N2中的π鍵比σ鍵穩(wěn)定（填“σ”“π”）．
（3）根據(jù)表數(shù)據(jù)，寫出氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣的熱化學(xué)方程式N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1．
化學(xué)鍵N-NN=NN≡NN-HH-H
鍵能/kJ•mol-1159418946391436

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛．
（1）已知：H-H鍵能為436kJ•mol-1，N≡N鍵能為945kJ•mol-1，N-H鍵能為391kJ•mol-1．寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93 KJ•mol-1，有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以氮?dú)�、氫氣為電極反應(yīng)物，以HCl--NH4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池．請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式N2+6e-+8H+=2NH4+．
（2）對(duì)于工業(yè)合成氨反應(yīng)而言，如圖有關(guān)圖象一定正確的是：A和B．

設(shè)在容積為2.0L的密閉容器充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g），反應(yīng)到b點(diǎn)時(shí)所消耗的時(shí)間為2min，氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是$\frac{4}{7}$．則0～2min內(nèi)氮?dú)獾姆磻?yīng)速率為0.1mol•（L•min）-1．在b點(diǎn)條件下反應(yīng)2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）的平衡常數(shù)為0.005．在a、b兩點(diǎn)H2的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為a=b（填＞、＜或=）．
（3）已知25℃時(shí)，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，KsP[Cu（OH）2]=2.2×10-20，CH3COOH和NH3•H2O的電離平衡常數(shù)分別為Ka（CH3COOH）=1.7×10-5 mol•L-1，Kb（NH3•H2O）=1.7×10-5 mol•L-1．現(xiàn)有25℃下1mol•L-1的醋酸溶液和1mol•L-1的氨水，且知醋酸溶液的pH=a，同條件下，該濃度的氨水的pH=14-a（用含a的代數(shù)式表達(dá)）．在25℃下，向各含有0.1mol的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，當(dāng)?shù)沃粱旌弦旱捏w積為1L時(shí)，混合液的pH為9，此時(shí)溶液中情況是A．
A  只有Cu（OH）2沉淀    B只有Mg（OH）2沉淀    C 兩者沉淀都有   D 沒(méi)有沉淀．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

9．醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法．實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應(yīng)如下：
NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4                 ①
R-OH+HBr?R-Br+H2O                     ②
可能存在的副反應(yīng)有：醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚，Br-被濃硫酸氧化為Br2等．有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下；
乙醇溴乙烷正丁醇1-溴丁烷
密度/g•cm-30.78931.46040.80981.2758
沸點(diǎn)/℃78.538.4117.2101.6
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）溴乙烷和1-溴丁烷的制備實(shí)驗(yàn)中，下列儀器最不可能用到的是d．（填字母）
a．圓底燒瓶    b．量筒    c．錐形瓶    d．蒸發(fā)皿
（2）溴代烴的水溶性大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醇．
（3）將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在下層（填“上層”、“下層”或“不分層”）．
（4）制備操作中，加入的濃硫酸必需進(jìn)行稀釋，其目的是abc．（填字母）
a．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         b．減少Br2的生成
c．減少HBr的揮發(fā)               d．水是反應(yīng)的催化劑
（5）欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2，下列物質(zhì)中最適合的是c．（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO3    d．KCl
（6）在制備溴乙烷時(shí)，采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法，其有利于平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng)；但在制備1-溴丁烷時(shí)卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差不大．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

10．1mol H2SO4中含6.02×1023個(gè)硫原子，1.204×1024個(gè)氫原子，4mol氧原子．

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