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17.FeCl2是一种常用的还原剂.有关数据如下:
C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2FeCl3FeCl2
溶解性不溶于水,易溶于苯不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易吸水.
熔点/℃-4553----
沸点/℃132173----
实验室可以用多种方法来制备无水FeCl2.回答下列问题:
I.按如图1装置用H2还原无水FeCl3制取.
(1)装置C的作用是干燥氢气;E中盛放的试剂是碱石灰;D中反应的化学方程式为H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl.
(2)温度控制不当,产品中含单质铁.检验产品中是否含铁的方案是取样,加入盐酸中,观察是否有气泡产生.

II.按如图2装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水氯化铁和225g氯苯,控制反应温度在128~139℃加热3h,反应接近100%.冷却,分离提纯得到粗产品.反应如下:2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl
(3)该制取反应中,作还原剂的是C6H5Cl.
(4)反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,但实验过程中C6H5Cl并不会大量损失.原因是实验使用了冷凝回流装置.
(5)冷却实验装置,将三颈瓶内物质经过过滤、洗涤,干燥后,将得到粗产品.
①洗涤所用的试剂可以是苯;
②回收滤液中C6H5Cl的方案是蒸馏滤液,并收集132℃馏分.
(6)仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率.若要监控氯化铁转化率达到或超过90%,则烧杯中加入的试剂可以是滴有酚酞且含18gNaOH的溶液.

分析 I.按如图1装置可知,用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,A装置一般用锌和稀盐酸制备H2,B装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以装置碱石灰,E装置中也要装置碱石灰,防止空气中的水份进入D装置,D装置中用氢气与氯化氯生成氯化亚,据此答题;
II.(3)根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl可知,氯苯能使氯化铁生成氯化亚铁,所以氯苯为还原剂;
(4)根据图2可知,装置有冷凝回流装置,所以为了提高反应速率,可以将反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,但实验过程中C6H5Cl并不会大量损失;
(5)三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2,根据其溶解性可知,可以用有机溶剂将C6H5Cl、C6H4Cl2溶解,过滤后可得氯化亚铁,对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;
(6)根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl,利用氯化氢的量可判断氯化铁转化率,要确定生成氯化氢的量,可在烧杯中加入一定量的氢氧化钠,并用酚酞作指示剂进行判断反应进行的程度.

解答 解:I.按如图1装置可知,用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,A装置一般用锌和稀盐酸制备H2,B装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以装置碱石灰,E装置中也要装置碱石灰,防止空气中的水份进入D装置,D装置中用氢气与氯化氯生成氯化亚,据此答题;
(1)根据上面的分析可知,装置C的作用是 干燥氢气;E中盛放的试剂是 碱石灰;D中反应的化学方程式为H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl,
故答案为:干燥氢气;碱石灰;H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl;
(2)温度控制不当,产品中含单质铁.检验产品中是否含铁的方案为取样,加入盐酸中,观察是否有气泡产生,
故答案为:取样,加入盐酸中,观察是否有气泡产生;
II.(3)根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl可知,氯苯能使氯化铁生成氯化亚铁,所以氯苯为还原剂,
故答案为:C6H5Cl;
(4)根据图2可知,装置有冷凝回流装置,所以为了提高反应速率,可以将反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,但实验过程中C6H5Cl并不会大量损失,
故答案为:实验使用了冷凝回流装置;
(5)三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2,根据其溶解性可知,可以用有机溶剂例如苯将C6H5Cl、C6H4Cl2溶解,过滤后可得氯化亚铁,对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,
①洗涤所用的试剂可以是苯;
故答案为:苯;
②回收滤液中C6H5Cl的方案是蒸馏滤液,并收集132℃馏分,
故答案为:蒸馏滤液,并收集132℃馏分;
(6)根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl,氯化铁转化率达到或超过90%,则可产生氯化氢的物质的量为$\frac{162.5g}{162.5g/mol}×0.9$×$\frac{1}{2}$=0.45mol,所以可在烧杯中加入0.45×40g的氢氧化钠即18g,并用酚酞作指示剂进行判断反应进行的程度,如果18g氢氧化钠完全反应,则产率达到或超过90%,
故答案为:滴有酚酞且含18g NaOH的溶液.

点评 本题考查实验室制备氯化亚铁的方案设计与评价,题目难度较大,本题注意把握实验操作原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累.

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6.由铜片、铁片和200mL稀H2SO4组成的原电池中(如图),若铁片只发生电化学反应,则当N极上放出2.8L(标准状况)气体时,则M电极材料为Fe,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,反应结束时,导线上转移电子的物质的量为0.25mol.

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5.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
(1)准确称取2.1g烧碱样品,所用主要仪器是托盘天平、药匙、烧杯;
(2)将样品配成250mL待测液,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器是:250mL容量瓶;
(3)取10.00mL待测液于锥形瓶中,应该用碱式滴定管量取;
(4)用0.1000mol•L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,该盐酸的pH=1,
选用酚酞为指示剂,滴定时,左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到滴入一滴标准盐酸时溶液溶液由红色变为无色,且半分钟内不褪色(填现象),达到滴定终点;
(5)下列操作会造成测定结果偏高的是C.
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.摇动锥形瓶时,瓶内有少量的液体溅出.
(6)根据下列数据,可计算出待测烧碱溶液的物质的量浓度为:0.2000mol•L-1;
滴定次数待测液体积
(mL)
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)
第一次10.000.5020.40
第二次10.004.0024.10
(7)根据表中数据,可计算出烧碱的纯度为:95.2%;[已知:烧碱的摩尔质量为40g/mol.].

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.根据给定条件,写出下列反应的离子方程式
(1)①向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液,请写出发生反应的离子方程式Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
②向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,请写出发生反应的离子方程式Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
(2)已知:氧化性 Br2>Fe3+;在含有n mol FeBr2的溶液中,通入Cl2的物质的量为X.
①当X≤0.5n mol时,这一反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②当X≥1.5n mol时,这一反应的离子方程式是2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
③当X=n mol时,这一反应的离子方程式是2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
④在2mol/L FeBr2 溶液80mL中通入4.48L标况下的氯气,充分反应,对应的离子方程式是4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl-.

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2.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体.易溶于丙酮、氯仿和苯中,在水中几乎不溶,熔点为156-157℃.青蒿素是有效的抗疟药.从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法.
乙醚浸取法的主要工艺为:

请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率.
(2)操作I的名称是过滤,操作II的名称是蒸馏.
(3)用下列实验装置测定青蒿素的分子式,将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧:

①装置E中盛放的物质是无水CaCl2或P2O5,装置F中盛放的物质是碱石灰.
②该实验装置可能产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置.
③已知青蒿素是烃的含氧衍生物,用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置实验前/g实验后/g
E22.642.4
F80.2146.2
青蒿素的最简式是C15H22O5.
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究.将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与C(填字母)具有相似的性质.
A.乙醇        B.乙酸        C.乙酸乙酯        D.葡萄糖.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料,难溶于水,可由炼锌的废渣锌灰制取,其工艺流程如图1所示.


(1)为提高锌灰的浸取率,可采用的方法是①②③⑤(填序号).
①研磨    ②多次浸取    ③升高温度    ④加压       ⑤搅拌
(2)步骤II中加入ZnC03的作用是ZnCO3+2H+=Zn2++CO2↑+H2O、Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+(用离子方程式表示),所得滤渣中的物质是Fe(OH)3、ZnCO3(写化学式).
(3)步骤IV还可以回收Na2SO4来制取Na2S及Na2SO4•10H20.
①等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下可以制取Na2S,化学反应方程式为Na2S04+CH4$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$Na2S+2H2O+CO2;
②已知Na2SO4•10H20.
及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图2所示.从滤液中得到Na2SO4•10H20.
晶体的操作方法是蒸发浓缩,降温结晶,过滤.
(4)若步骤II加入的ZnCO3为bmol,步骤Ⅲ所得Cd为dmol,最后得到VL、物质的量浓度为cmol/L的Na2SO4溶液.则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为65(Vc-b-d)g.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)012345
n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是0.0035mol/L;
(2)图中表示NO2的变化的曲线是b.
(3)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=0.0015mol•L-1•s-1.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.某元素的原子序数是34,则该基态原子中电子占据的原子轨道总数为(  )
A.17B.18C.19D.20

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