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15．實驗室用共沉淀法制備納米級Fe3O4的流程如下：

該方法的關鍵為促進晶粒形成，并控制晶體生長．試回答下列問題：
（1）該反應原理的是將一定量的FeCl3、FeCl2加入到6mol/L的NaOH溶液中，并調節(jié)pH=6時，便可得到黑色的糊狀物Fe3O4，試用離子方程式可表示為該反應Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O．
（2）反應溫度需控制在50℃，其方法是B．
A、酒精燈加熱控制其溫度為50℃B、用水浴加熱，并控制水浴溫度為50℃
（3）從黑色糊狀物的懸濁液中分離出Fe3O4的實驗操作是過濾
（4）確認所得Fe3O4達到納米級的簡單實驗是做丁達爾效應實驗（用一支激光筆照射所得產物，如有一條光亮的通路，證明已達納米級）．

分析 流程圖分析制備反應過程，是氯化鐵、氯化亞鐵加入水攪拌Ⅰ，加入穩(wěn)定劑，加入6mol/L的NaOH溶液調節(jié)溶液PH=6，生成四氧化三鐵、水、氯化鈉，攪拌Ⅱ得到黑色糊狀物，水洗后烘干得到納米級Fe3O4，
（1）流程圖分析制備反應過程，是氯化鐵、氯化亞鐵在氫氧化鈉溶液中生成四氧化三鐵、水、氯化鈉；根據電荷守恒可寫出該方程式；
（2）反應條件溫度低于100°C，需要用水浴加熱，水浴加熱溫度容易控制，加熱均勻；
（3）分離固體和液體通常用過濾操作；
（4）Fe3O4達到納米級，即在溶液形成膠體，利用膠體的丁達爾效應證明Fe3O4達到納米級；

解答 解：（1）由流程可知，生成Fe3O4的反應物為Fe2+、Fe3+和OH-，根據電荷守恒可寫出該方程式為：Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O，
故答案為：Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O；
（2）低于100℃的溫度控制通常用水浴加熱法，故選B，
故答案為：B；
（3）分離固體和液體通常用過濾操作，從黑色糊狀物的懸濁液中分離出Fe3O4的實驗操作是過濾；
故答案為：過濾；
（4）Fe3O4達到納米級，即在溶液形成膠體，利用膠體的丁達爾效應證明Fe3O4達到納米級，即做丁達爾效應實驗（用一支激光筆照射所得產物，如有一條光亮的通路，證明已達納米級），
故答案為：做丁達爾效應實驗（用一支激光筆照射所得產物，如有一條光亮的通路，證明已達納米級）．

點評 本題考查了制備實驗的設計，流程分析判斷，反應條件的應用，實驗基本操作的遷移應用能力，解答此類題的關鍵是一定要注意題中所給的信息，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

2．鐵是人體不可缺少的微量元素，攝入含鐵的化合物可補充鐵．“速力菲”是市場上一種常見的補鐵藥物，如圖1是它的說明書：

該藥品中Fe2+會緩慢氧化，國家規(guī)定該藥物中Fe2+的氧化率超過10%即不能再服用．
（1）為了檢驗某藥店出售的“速力菲”是否被氧化，實驗室可選用的最常用且最靈敏的檢驗試劑為硫氰化鉀溶液（填試劑的名稱）．
（2）實驗室采用H2SO4酸化的KMnO4溶液對“速力菲”中的Fe2+進行滴定（假設藥品中其他成分不與KMnO4反應）；該反應的離子方程式為：8H++MnO4-+5Fe2+=5Fe3++Mn2++4H2O．
（3）稱量上述含鐵元素質量分數為20.00%的“速力菲”19.00g，將其全部溶于稀硫酸中，配制成1000.00mL溶液．取出20.00mL，用0.01300mol/L的KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液體積如圖2所示．
①實驗前，首先要精確配制0.01300mol/L KMnO4溶液250mL，配制時需要的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250ml容量瓶．
②某同學的滴定方式（夾持部分略去）如圖，最合理的是b．

③由圖可知消耗KMnO4溶液體積為19.00 mL；
④滴定終點觀察到的現象為滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由淺綠色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內顏色不再改變滴定達到終點；
⑤以標準KMnO4溶液滴定樣品溶液的濃度，判斷以下操作所引起實驗結果偏小的是AD．
A．滴定過程中，錐形瓶振蕩太劇烈，有少量液滴濺出
B．未用標準KMnO4溶液潤洗滴定管
C．滴定接近終點時，用少量蒸餾水沖洗錐形瓶內壁
D．滴定前仰視，滴定后俯視（標準液）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

3．朱自清先生在《荷塘月色》中寫道：“薄薄的青霧浮起在荷塘里…月光是隔了樹照過來的，高處叢生的灌木，落下參差的斑駁的黑影…”月光穿過薄霧所形成的美景仙境，其本質原因是（　　）
A．夜里的月色本身就很美
B．空氣中的小水滴顆粒直徑約為1nm-100nm
C．光線是一種膠體
D．霧是一種膠體，能產生丁達爾現象

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

3．四氯化鈦是無色液體，沸點為136℃．它極易水解，遇空氣中水蒸氣即產生“白煙”（TiCl4+H2O═TiCl2+2HCl）．TiCl4可由TiO2和Cl2發(fā)生置換反應而制得（TiO2和HCl不反應），此反應在1000℃高溫下進行的很慢，但有碳粉存在，只需要在650～850℃下即可順利進行，下圖是實驗室制備TiCl4的部分裝置．
請回答：
（1）A裝置中反應的化學方程式為MnO2+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）B裝置中試劑為濃硫酸，其作用是干燥氯氣．
（3）C裝置中的反應方程式為TiO2+2Cl2+2C$\frac{\underline{\;650-850℃\;}}{\;}$ TiCl4+2CO．
（4）D裝置中冷凝水的方向為a進b出，該裝置的作用為冷凝回流四氯化鈦．
（5）E裝置中NaOH溶液的作用為吸收氯氣
（6）評價此裝置的缺陷和不妥之處：
①不能阻止E裝置的水汽進入D裝置，而引起四氯化鈦水解
②由于氯化氫和氯氣易溶于氫氧化鈉溶液，E裝置會產生倒吸現象．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如圖簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（含Fe2O3．SiO2．Al2O3等）轉變成重要的工業(yè)原料FeSO4（反應條件略）

活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第1步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（2）檢驗第II步中Fe3+是否完全還原，應選擇B（填字母編號）．
A．KMnO4溶液      B．KSCN溶液     C．KCl溶液          D． KOH
（3）第III步加FeCO3調溶液pH=6時，利用相關數據計算，（已知Ksp Al（OH）3=1.9×10-33，當離子濃度小于1×10-5mol•L-1時，可認為沉淀完全）判斷Al3+是（填“是”或“否”）能沉淀完全．
（4）FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料．
已知25℃，101kPa時：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=-260kJ/mol．
（5）FeSO4溶液在加熱濃縮結晶時要注意避免接觸到空氣防止其被氧化，FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應式是FeS2+4e-=Fe+2S2-．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．化學在能源開發(fā)與利用中起著重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH3OCH3）等都是新型燃料．
（1）乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇．
2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=a kJ/mol
在一定壓強下，測得上述反應的實驗數據如表．
溫度/K
CO2轉化率%
$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$		500600700800
1.545%33%20%12%
2.060%43%28%15%
3.083%62%37%22%
根據表中數據分析：
①上述反應的a小于0（填“大于”或“小于”）．
②在一定溫度下，提高氫碳（即$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$）比，平衡常數K值不變（填“增大”、“減小”、或“不變”）．
（2）催化劑存在的條件下，在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2，同樣可制得乙醇（可逆反應）．該反應過程中能量變化如圖所示：

在一定溫度下，向上述密閉容器中加入1mol CO、3mol H2及固體催化劑，使之反應．平衡時，反應產生的熱量為Q kJ，若溫度不變的條件下，向上述密閉容器中加入4mol CO、12mol H2及固體催化劑，平衡時，反應產生的熱量為w kJ，則w的范圍為4Q＜w＜2 （E2-E1）．
（3）以乙醇蒸氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池，其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似．該電池中負極上的電極反應式是CH3CH2OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．使用上述乙醇燃料電池電解（Pt電極）一定濃度的硫酸銅溶液通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢復到電解前的濃度和pH，則乙醇燃料電池在電解過程中轉移電子數是0.4NA．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

7．乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味．實驗室制備乙酸丁酯的反應、裝置示意圖和有關信息如下：
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{濃H_{2}SO_{4}}^{△}$ CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
乙酸正丁醇乙酸丁酯
熔點/℃16.6-89.5-73.5
沸點/℃117.9117126.0
密度/g•cm-31.10.800.88
（1）乙酸丁酯粗產品的制備
在干燥的50mL圓底燒瓶中，裝入沸石，加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸（過量），再加3～4滴濃硫酸．然后再安裝分水器（作用：實驗過程中不斷分離除去反應生成的水）、冷凝管，然后小火加熱．將燒瓶中反應后的混合物冷卻與分水器的酯層合并．裝置中冷水應從b（填“a”或“b”）口通入；通過分水器不斷分離除去反應生成的水的目的是分離生成的水，使平衡正向移動，提高反應產率．
（2）乙酸丁酯的精制
將乙酸丁酯粗產品用如下的操作進行精制：①水洗、②蒸餾、③用無水MgSO4干燥、④用10%碳酸鈉洗滌．
①正確的操作步驟是c（填標號）．
A．①②③④B．③①④②C．④①③②D．③④①②
②在乙酸丁酯的精制中，用10%碳酸鈉洗滌的主要目的是除去產品中含有的乙酸、硫酸等雜質．
③在洗滌、分液操作中，應充分振蕩，然后靜置，待分層后d（填標號）．
a．直接將乙酸丁酯從分液漏斗的上口倒出
b．直接將乙酸丁酯從分液漏斗的下口放出
c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸丁酯從下口放出
d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸丁酯從上口倒出
（3）計算產率
測量分水器內由乙酸與丁醇反應生成的水體積為1.8mL，假設在制取乙酸丁酯過程中反應物和生成物沒有損失，且忽略副反應，乙酸丁酯的產率為77.1%．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．過氧化氫（H2O2）有廣泛的用途．工業(yè)上用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過氧化氫，其反應原理是：2NH4HSO4$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$（NH4）2S2O8+H2↑，
（NH4）2S2O8+2H2O═2NH4HSO4+H2O2．其流程如下：
回答下列問題：
（1）根據以上反應原理可知，電解硫酸氫銨溶液時，陰極的電極反應方程式是：
2H++2e-═H2↑．
（2）在上流程圖中，采用減壓蒸餾的原因是：過氧化氫不穩(wěn)定，受熱容易分解，減小氣壓，使液體沸點降低．
可循環(huán)利用的物質是NH4HSO4．
（3）過氧化氫具有的化學性質是ACD．
A．不穩(wěn)定性     B．弱堿性    C．氧化性    D．還原性
（4）硫酸銅溶液中混有少量硫酸亞鐵．在除去雜質的過程中，使用過氧化氫時反應的離子方程式是2 Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
（5）在硫酸的存在下，用過氧化氫與乙酸作用制備過氧乙酸（CH3COOOH）的化學方程式是：CH3COOH+H2O2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CH3COOOH+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

5．已知4NH3+5O2?4NO+6H2O，若反應速率分別用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，正確的關系是（　　）
A．4 v（NH3）=5v（O2）B．5v（O2）=6v（H2O）C．4v（NH3）=6 v（H2O）D．4v（O2）=5 v（NO）

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同步練習冊答案