
(2)在制备硫酸亚铁的过程中,理论上控制铁过量或
酸过量均有利于防止Fe2+被氧化。设计两个实验:实验一,
控制酸过量;实验二,控制铁过量;其余步骤同,制得
硫酸亚铁,并对产品质量进行检测。检测结果如下:
序号
反应物用量
产品质量
1
n(H2SO4): n(Fe)>1:1
介于Ⅰ级~Ⅱ级之间
2
n(H2SO4):n(Fe)<1:1
优于Ⅰ级
已知产品质量标准:Fe3+的质量分数等于0.005%,产品质量定为Ⅰ级;Fe3+的质量分数等于0.01%,产品质量定为Ⅱ级,从实验结果中,可得出制备硫酸亚铁溶液时,反应控制___________过量为最佳。
(3)该小组在继续研究由绿矾制备Fe(OH)2的过程中,发现出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色,最后变为红褐色。甲同学查资料该灰绿色沉淀可能是Fe3(OH)8,请用氧化物的形式写出该沉淀________________________;乙同学查资料后认为该灰绿色沉淀是由于Fe(OH)2部
分被氧化,混入少量的Fe(OH)3的缘故,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,
有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路______ 。
4.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为:
NH3+CO2+H2O NH4HCO3 ;
NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ;
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(2)某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验。
① 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。

试回答下列有关问题:
(Ⅰ)乙装置中的试剂是
;
(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是
;
(Ⅲ)实验结束后,分离出NaHCO3 晶体的操作是
(填分离操作的名称)。
② 另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验。
(Ⅰ)实验时,须先从 管通入 气体,再从 管中通入 气体;
(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是
;
(3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:___________________________ 。
5. 铁是人体不可缺少的微量元素,摄入含铁的化合物可补充铁。 “速力菲”是市场上一种常见的补铁药物,下表格是它的说明书。
【规格】 每片含琥珀酸亚铁0.1g
【适应症】 用于缺铁性贫血症,预防及治疗用。
【用量用法】 成人预防量0.1g/日,成人治疗量0.2g~0.4g/日,
小儿用量预防量30~60mg/日,治疗量0.1g~0.3g/日。
【?藏】 避光、密封、在干燥处保存
(1)
该药品中Fe2+ 会缓慢氧化,国家规定该药物中Fe2+ 的氧化率超过10%即不能再服用。
①
为了检验某药店出售的“速力菲”是否氧化,实验室可选用最常用最灵敏的检验试剂为 ___________ (
填试剂的名称 )
② 实验室采用H2SO4酸化的KMnO4溶液,对“速力菲”中的Fe2+ 进行滴定(假设药品中,其它成分不与KMnO4反应)。请配平下列离子方程式
______MnO4-
+ ______Fe2+ + ______H+ ==
______Mn2+ + ______Fe3+ + ______H2O
③ 称量上述含铁元素质量分数为20.00% 的“速力菲”10.00 g,将其全部溶于稀硫酸中,配制成1000.00
mL溶液,取出20.00 mL,用0.01 mol/L的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液12.00 mL。该药品可以服用吗?__________ ____(填“可以”或“不可以”),请通过计算简述理由(写出主要计算过程)_______
。
(2) 已知琥珀酸亚铁相对分子质量为172,琥珀酸为有机酸。含23.6 g琥珀酸的溶液与4mol/L 100mL的氢氧化钠溶液恰好完全中和。质子核磁共振分析显示,琥珀酸分子中只含有两种位置不同的氢原子。写出琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的离子方程式(有机物须写结构简式)
,
琥珀酸亚铁的化学式为
。
6. 七水硫酸镁(MgSO4?7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
pH值
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2
表2
两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度 / ℃
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO4?7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
/
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为
_______ 。加热煮沸的主要目的是_
_______ 。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有
_______ (填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 _______ ;
(4)沉淀C的化学式是
_______ 。过滤II需趁热过滤的理由是 _______
7.在没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁能与水蒸气反应。请设计实验,证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应。
(1)
铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:
(2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是
(3)某同学用如图所示装置进行实验,请帮助该同学完成设计,用下列简图画出未完成的实
验装置示意图(铁架台可省略,导气管的形状可根据需要选择)

(4)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的还原铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应,
过滤。若混合物中既有Fe2+又有Fe3+,则证明该结论的实验方法是:
____________________________________________________________________________
(5)经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价
的Fe元素。原因是(结合离子方程式说明)
(6)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是:
。
②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能长时间保持其白色,可采取的措施有多种,请写出其中的一种。
__________
8. 香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2。该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。

信息提示:①CH3CH===CHCH2CH3①KMnO4、OH-CH3COOH+CH3CH2COOH
②R-CH=CH2HBrR-CH2-CH2-Br
请回答下列问题:
(1)写出化合物C的结构简式_______________。
(2)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有_______________种。
(3)在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是_______________。
(4)下面是从
合成
的反应流程图,请在方框内写出A与B的结构简式,并注明反应②④的条件和试剂。
9.A【物质结构与性质】纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
⑴A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
A
932
1821
15390
21771
B
738
1451
7733
10540
①某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,
该同学所画的电子排布图违背了
。
②根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为
。
⑵氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由
。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为
。
③继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为
。
1、(1)N2可将实验装置内的空气排净,并作为动力源将PbO与C反应生成的气体,赶入B、C两个实验装置处。不可用空气体代替N2,空气中的O2可与灼热的炭反应,且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物,均可导致实验失败。 (2) PbO+C
Pb+CO↑,在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰。(3)可在装置B后串联一个内盛[Cu(NH3)2]Ac溶液的洗气装置,吸收一氧化碳,反应完毕,取出吸收液加热解吸,用排水取气法收集放出的气体,通过进一步实验证明该气体是一氧化碳。 (4)可用H2代替N2和木炭,PbO+H2
Pb+H2O,用无水CuSO4吸收生成的水,证明氧化铅中含有氧元素。装置B应改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管。
2 ⑴保护臭氧层 ⑵①2KHCO3
K2CO3+CO2↑+H2O
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47kJ/mol
⑶Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液) 实验时的温度、压强,沉淀的质量
3、(1)98%硫酸的密度(2)铁(3)FeO?Fe2O3?4H2O;向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后,观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色。或者 可以将Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后观察其颜色。(合理答案均可)
4.答案:(1)c
(2)①(Ⅰ)饱和碳酸氢钠溶液;
(Ⅱ)吸收未反应的NH3(答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分);
(Ⅲ)过滤
②(Ⅰ)a、NH3, b、CO2;
(Ⅱ)增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率;
(3)用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。(或往烧碱溶液中通入过量CO2 ;往饱和Na2CO3
溶液中通入过量CO2 等。其他合理方法均可)
5.答案 (1)
①硫氰化钾溶液 2分
② _1__MnO4-
+ __5__Fe2+ + __8__H+ == __1___Mn2+ + __5__Fe3+
+ _4_H2O 2分
③不可以
1分
n(Fe2+) =
0.01 mol/L×12.00×10-3L
×5×(1000.00 mL/20.00 mL) = 0.03 mol
m(Fe2+)=0.03 mol×56 g/mol=1.68 g
(10 g×20.00% - 1.68 g)/(10 g×20.00%)
= 16.00% ? 10% ,所以不可以服用。 3分
(2)HOOC-CH2-CH2-COOH
+ 2NaOH → NaOOC-CH2-CH2-COONa +2H2O 2分
FeC4H4O4
2分
6.答案(1)Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-(2分)
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2(2分) (2)Fe(OH)3(1分) Al(OH)3(1分)
(3)取过滤II后的滤液1~2 ml于试管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明滤液中无Fe3+(2分)
(4分)CaSO4?2H2O或CaSO4(2分) 以防MgSO4在温度低时结晶析出。
7.答案:.(l) 3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2↑
(2)检验是否有H2产生

(4)各取少量溶液于两试管中,向其中一试管中滴入几滴KSCN溶液,向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液,观察溶液颜色变化,若前者溶液颜色变红,后是溶液紫红色褪去,则说明溶液中既有Fe2+又有Fe3+。
(5)如果反应后混合物中的铁粉过量,铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便加KSCN溶液也不变红色。反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,
(6)①4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
②第一种:用一只容器较大针孔较细的注射器吸取滤液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二种:向滤液中加入植物油,使滤液与空气隔绝,然后再将滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液;
第三种:向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液,减少溶液中氧气的含量。
8.(前3空每空2分,后4空每空1分,共10分)
(1)
(2) 9种
(3)保护酚羟基,使之不被氧化
(4)A:
② 在有过氧化物的条件下与HBr加成
B:
④ 加浓硫酸作催化剂并加热
9.A⑴①能量最低原理 ②直线型 ⑵①不正确 C60是分子晶体,熔化时不需破坏化学键 ②3∶1 ③N、C、Si 30
(每空2分,共10分)