18．硫酸亞鐵銨[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下：
步驟1  將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑．
步驟2  向處理過的鐵屑中加入過量的3mol•L-1H2SO4溶液，在60℃左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液．
步驟3  向所得FeSO4溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體．
請回答下列問題：
（1）在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有②④⑤（填儀器編號）
①鐵架臺  ②燃燒匙  ③錐形瓶  ④廣口瓶  ⑤研缽  ⑥玻璃棒  ⑦酒精燈
（2）在步驟2中趁熱過濾，其原因是防止溶液冷卻時，硫酸亞鐵因析出而損失；
（3）在步驟3制的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)．檢驗Fe3+的試劑可以用K4〔Fe（CN）6〕生成普魯士藍(lán)沉淀，有關(guān)的離子方程式是K++Fe3++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓．
（4）制得的晶體經(jīng)過過濾后用無水乙醇洗滌而不用蒸餾水，理由是①硫酸亞鐵銨晶體在乙醇中的溶解度小，可減小晶體在洗滌時應(yīng)溶解而損失；②酒精易揮發(fā)，不會附著在晶體表面；（任說兩點）
（5）在25℃時，相同物質(zhì)的量濃度的（NH4）2CO3、（NH4）2SO4、硫酸亞鐵銨三種鹽溶液a、b、c，其銨根離子濃度由小到大的排列順序為a＜b＜c（用a、b、c回答）

分析 步驟1  將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，堿有利于油脂水解，鐵和碳酸鈉不反應(yīng)，然后分離出液體，用水洗凈鐵屑；
步驟2  向處理過的鐵屑中加入過量的3mol•L-1H2SO4溶液，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，在60℃左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液；
步驟3  向所得FeSO4溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體；
（1）步驟1的操作是加熱、溶解，根據(jù)儀器的作用選取儀器；
（2）硫酸亞鐵的溶解度隨著溫度的升高而增大；
（3）在步驟3制的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)，F(xiàn)e3+的試劑可以用K4〔Fe（CN）6〕生成普魯士藍(lán)沉淀，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫離子方程式；
（4）制得的晶體在無水乙醇中的溶解度小于在蒸餾水水中的溶解度；且乙醇揮發(fā)性較好；
（5）在25℃時，相同物質(zhì)的量濃度的（NH4）2CO3、（NH4）2SO4、硫酸亞鐵銨三種鹽溶液a、b、c，其銨根離子水解程度越大，則溶液中銨根離子濃度越小．

解答 解：步驟1  將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，堿有利于油脂水解，鐵和碳酸鈉不反應(yīng)，然后分離出液體，用水洗凈鐵屑；
步驟2  向處理過的鐵屑中加入過量的3mol•L-1H2SO4溶液，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，在60℃左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液；
步驟3  向所得FeSO4溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體；
（1）步驟1的操作是加熱、溶解，加熱需要酒精燈、盛放液體需要錐形瓶、需要玻璃棒攪拌、需要鐵架臺放置錐形瓶，所以不需要的儀器是②④⑤，故答案為：②④⑤；
（2）硫酸亞鐵的溶解度隨著溫度的升高而增大，為了減少硫酸亞鐵的析出，應(yīng)該趁熱過濾，故答案為：防止溶液冷卻時，硫酸亞鐵因析出而損失；
（3）在步驟3制的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)，F(xiàn)e3+的試劑可以用K4〔Fe（CN）6〕生成普魯士藍(lán)沉淀，離子反應(yīng)方程式為K++Fe3++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓，
故答案為：K++Fe3++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓；
（4）制得的晶體在無水乙醇中的溶解度小于在蒸餾水水中的溶解度；且乙醇揮發(fā)性較好，所以用乙醇洗滌能減小晶體因溶解而損失，故答案為：
①硫酸亞鐵銨晶體在乙醇中的溶解度小，可減小晶體在洗滌時應(yīng)溶解而損失；
②酒精易揮發(fā)，不會附著在晶體表面；
（5）在25℃時，相同物質(zhì)的量濃度的（NH4）2CO3、（NH4）2SO4、硫酸亞鐵銨三種鹽溶液a、b、c，其銨根離子水解程度越大，則溶液中銨根離子濃度越小，亞鐵離子抑制銨根離子水解、碳酸根離子促進(jìn)銨根離子水解，所以溶液中銨根離子濃度從小到大順序是a＜b＜c，故答案為：a＜b＜c．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗方案，為高頻考點，涉及基本操作、鹽類水解、離子檢驗等知識點，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，知道鐵離子、亞鐵離子的檢驗方法，題目難度不大．

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：解答題

12．如圖1將各燒杯用導(dǎo)線串聯(lián)，外接電源和燈泡，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，向其中一個燒杯中加水后，燈泡變亮．回答下列問題：
 （1）寫出A燒杯中電解質(zhì)的電離方程式：H2SO4=2H++SO42-．
（2）四個燒杯中的分散質(zhì)，其中屬于鹽的是CuSO4（寫化學(xué)式）
（3）加水的燒杯為C（填字母，下同）．
（4）燒杯B中的溶液和燒杯D中的溶液混合后，溶液的導(dǎo)電性如圖2所示，該混合過程中反應(yīng)的離子方程式為Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu（OH）2↓．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計如圖1實驗裝置利用氯氣與石灰乳反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個放熱反應(yīng)），據(jù)此回答下列問題：

（1）A儀器的名稱是分液漏斗，D的作用吸收尾氣．
（2）漂白粉將在U型管中產(chǎn)生，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cl2 +2Ca（OH）2=CaCl2 +Ca（ClO）2 +2H2O．
（3）此實驗結(jié)果所得Ca（ClO）2產(chǎn)率太低．經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)主要原因是在U型管中存在兩個副反應(yīng)：
①溫度較高時氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca（ClO3）2，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是將U型管置于冷水浴中，有同學(xué)測出了反應(yīng)后溶液中ClO-、ClO3-兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系曲線，粗略表示為如圖2（不考慮氯氣和水的反應(yīng)）．
a、如圖2中曲線I表示ClO-離子的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的關(guān)系．
b、所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物質(zhì)的量為0.25mol．
②試判斷另一個副反應(yīng)是2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O（寫出此反應(yīng)方程式），為避免此副反應(yīng)發(fā)生，可采取的措施是發(fā)生裝置和U型管之間放飽和氯化鈉溶液．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大．
Ⅰ．工業(yè)上生產(chǎn)重鉻酸鈉晶體（Na2Cr2O7•2H2O）常以鉻鐵礦[主要成分：FeCr2O4（亞鉻酸亞鐵）]為原料，其主要步驟如下：
①4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②用H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH，使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7
（1）工業(yè)上步驟①在反應(yīng)過程中需不斷攪拌，其目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（2）已知：Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+，寫出步驟②Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7的化學(xué)方程式2Na2CrO4+H2SO4═Na2C2O7+Na2SO4+H2O．
Ⅱ．堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如圖：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2A1（OH）3
開始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
（3）寫出反應(yīng)I中發(fā)生的置換反應(yīng)的離子方程式Fe+2H+═Fe2++H2↑．
（4）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，應(yīng)控制pH的范圍區(qū)間為[4.4～7.5）．
（5）在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)II常同時通入O2以減少NaNO2的用量，若通入2.8L O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的質(zhì)量為34.5g．
（6）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O═[Fe2（OH）4]2++2H+．
Ⅲ．鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料．已知LiFePO4電池反應(yīng)為FePO4+Li $?_{充電}^{放電}$LiFePO4，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+．試寫出該電池充電時陽極反應(yīng)式LiFePO4-e-═FePO4+Li+．常溫下以該電池為電源電解500mL飽和食鹽水，當(dāng)消耗0.35g Li時，溶液的pH為13（忽略溶液的體積變化）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol PCl5，反應(yīng)PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡．反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：
t/s 050150250350
n（PCl3）/mol00.160.190.200.20
下列說法正確的是（　�。�
A．反應(yīng)在前50 s 的平均速率v（PCl3）=0.0032 mol•L-1•s-1
B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（PCl3）=0.11 mol•L-1，則反應(yīng)的H＜0
C．相同溫度下，起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2，反應(yīng)達(dá)到平衡前    v（正）＞v（逆）
D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，達(dá)到平衡時，PCl3 的轉(zhuǎn)化率小于80%

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．目前高鐵酸鈉（Na2FeO4）被廣泛應(yīng)用于水處理，具有高效、無毒的優(yōu)點．
（1）將Fe（OH）3與NaClO溶液混合，可制得Na2FeO4，配平下列離子方程式：
2Fe（OH）3+3ClO-+OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O
（2）用Fe做陽極，Cu做陰極，NaOH溶液做電解液，用電解的方法也可制得Na2FeO4，則電解過程中陽極的反應(yīng)式為Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O．
（3）某地海水樣品經(jīng)Na2FeO4處理后，所含離子及其濃度如下表所示（H+和OH-未列出）：
離子SO42-Mg2+Fe3+Na+Cl-
濃度（mol/L）a0.050.100.500.58
常溫下，取一定量經(jīng)Na2FeO4處理過的海水為原料制備精制食鹽水和MgCl2•7H20，過程如下：

注：離子濃度小于10-5mol/L 可認(rèn)為該離子不存在；Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10-38，Ksp[Mg（OH）2]=1.0×10-12；操作過程中溶液體積的變化忽略不計．
①表格中的a＞0.16 （填“＜”或“=”或“＞”）．
②沉淀A的組成為Fe（OH）3（填化學(xué)式）；在調(diào)節(jié)溶液pH時，理論上應(yīng)調(diào)節(jié)的pH的范圍是3≤pH＜9．
③加入的過量試劑X為Ba（OH）2 （填化學(xué)式）．
④加入過量HCl的作用為使Mg（OH）2全部溶解轉(zhuǎn)化為MgCl2；在加熱濃縮濾液C時抑制Mg2+水解．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣．制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅，三氯甲硅烷（SiHCl3）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如圖1：

（1）第①步制備粗硅的化學(xué)方程式為SiO2+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．第④步由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方程式為SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1357K\;}}{\;}$Si+3HCl．
（2）用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖2所示（熱源及夾持裝置均已略去）：

①裝置B中的試劑是濃硫酸，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化．
②反應(yīng)一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是在此反應(yīng)溫度下，普通玻璃會軟化．
③SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+3HCl+H2↑；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是高溫下H2與O2混合發(fā)生爆炸；整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧．
（3）下列有關(guān)硅材料的說法正確的是A、B、C（填字母）．
A．碳化硅硬度大，可用于生產(chǎn)砂紙、砂輪等
B．氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承
C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料--光導(dǎo)纖維
D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高
E．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

7．下列事實不能用平衡移動原理解釋的是（　�。�
A．加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3
B．增大壓強，有利于SO2和O2反應(yīng)生成SO3
C．由H2、I2（g）、HI（g）氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
D．黃綠色的氯水光照后顏色變淺

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

8．實驗是化學(xué)的基礎(chǔ)．下列說法正確的是（　�。�
A．過氧化鈉、氯水、濃硝酸通常都要密封保存于棕色試劑瓶中
B．盛溴的試劑瓶里加少量水以減少溴的揮發(fā)
C．鉀、鈉、白磷都應(yīng)保存在水中
D．做焰色反應(yīng)實驗時所用鉑絲，每次用完后用稀硫酸洗滌后再使用

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同步練習(xí)冊答案