1、 建议用时：40 分钟1(2016全国卷)某班同学用如下实验探究 Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 molL1 的溶液。在 FeCl2 溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2 mL FeCl2 溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2 可将 Fe2氧化。FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2 溶液中先加入 0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)
2、丙组同学取 10 mL 0.1 molL1 KI 溶液，加入 6 mL 0.1 molL1FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl4 充分振荡、静置，CCl4 层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在 I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_
3、；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。答案(1)防止 Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2 Fe3 可逆反应(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O Fe3催化 H2O2 分解产生 O2 H2O2 分解反应放热，促进 Fe3的水解平衡正向移动答案 解析(1)Fe2易被空气中的 O2氧化为 Fe3，加入少量铁屑，可防止 Fe2被氧化。(2)Cl2 可将 Fe2氧化，反应的离子方程式为 2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)Fe2易被空气中的 O2
4、氧化，加入煤油，覆盖在溶液上面，阻止空气进入溶液干扰实验。(4)实验加入 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，说明含有 Fe2；实验和说明在 I过量的情况下，溶液中仍含有 Fe3，证明该反应为可逆反应。(5)H2O2 溶液中加入酸化的 FeCl2 溶液，溶液变成棕黄色，说明 Fe2被H2O2 氧化成 Fe3，同时生成的 Fe3对 H2O2 的分解有催化作用，H2O2 的分解反应放热，又对 Fe3的水解起促进作用。解析 2(2018太原市一模)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常作于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒，与水接触易水解，沸点 8.2。在铜催化作用下，HCl与硅在 250260 反应可以
5、制得 SiH2Cl2。(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料，选用 A 装置制取 HCl，利用了浓硫酸的_性。(2)D 装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为_。(3)按 照 气 体 从 左 到 右 方 向，制 取 SiH2Cl2 的 装 置 连 接 次 序 为a_fg_(填仪器接口的字母，其中装置 C 用到 2 次)。其中装置 B 的作用是_；前面装置 C 中装的药品为_，后面装置 C的作用为_。(4)新的制取 SiH2Cl2 方法是：往硅粉中先通入 Cl2 在 300350 反应生成 SiCl4，然后再与 HCl 在 250260 反应，可以大大提高产率。如果通入气体次序相反，产率会降低，其原因是_(
6、用化学方程式表示)。答案(1)吸水(2)Si2HCl=250260 CuSiH2Cl2(3)d e b c d e 收集 SiH2Cl2 无水 CaCl2(或 P2O5)除去多余HCl，以免污染环境，同时吸收空气中的水，以免与 SiH2Cl2 反应(4)SiH2Cl22Cl2=SiCl42HCl(或 SiH2Cl2Cl2=SiHCl3HCl)答案 解析(1)选用 A 装置制取 HCl，利用了浓硫酸的吸水性，浓硫酸吸水放热，使浓盐酸更易挥发出 HCl。(2)D 装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为 Si2HCl=250260 CuSiH2Cl2。(3)SiH2Cl2 与水接触易水解，故在制取过程中
7、一定要干燥，A 装置制取HCl，连接 C 装置干燥，试剂应选酸性 P2O5 或中性 CaCl2干燥剂，接口为 ade，从 f 进入 D 中反应，SiH2Cl2从 g 处挥发，在 B 装置中收集，SiH2Cl2密度比空气重，导气管应长进短出，接口为 fgbc，为防止空气中的水进入 B 中，则应在 B 后接干燥管，并除去未反应的 HCl，试剂应选择碱石灰。解析(4)如果通入气体次序相反，会造成 SiH2Cl2 与 Cl2 反应，SiH2Cl22Cl2=SiCl42HCl(或 SiH2Cl2Cl2=SiHCl3HCl)，产率降低。解析 3(2018武汉市调研)莫尔盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4
8、)26H2O，溶于水而不溶于乙醇，常被用作氧化还原滴定的基准物。下面是制取莫尔盐的部分装置与实验步骤：将铁屑放入小烧杯中，加适量的 Na2CO3 溶液，小火加热几分钟，倒掉溶液后，用蒸馏水洗净铁屑，晾干。在锥形瓶中加入 2.24 g 铁屑和少量碳粉，由分液漏斗滴加 20 mL 3 mol/L 硫酸溶液。待反应结束后，由分液漏斗加入适量的(NH4)2SO4 溶液，过滤。在滤液中加入一定量的乙醇，待晶体析出后，过滤、洗涤、晾干，得莫尔盐晶体。请回答下列问题：(1)实验开始前，检查反应器气密性的方法为_。(2)步骤中 Na2CO3溶液的作用是_。(3)步骤中滴加硫酸溶液时留取少许溶液于分液漏斗中的原
9、因是_，加入少量碳粉的作用是_。(4)步骤中理论上需加入 2 mol/L 的(NH4)2SO4 溶液_mL。(5)取 10.00 g 铬青铜样品，将其中的铬氧化为 H2CrO4，再加入硫酸酸化，并配成 250 mL 溶液，取出 25.00 mL 用浓度为 0.0180 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定，终点时用去标准液 20.75 mL。已知弱酸H2CrO4 被还原为 Cr3，则滴定时反应的离子方程式为_。该样品中铬元素的质量分数约为_。答案(1)关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，向锥形瓶中滴加水，若一段时间后水不能滴下来，则反应器气密性良好(或关闭分液漏斗活塞，打开止水夹
10、，将导管口置于水槽中液面下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，管口倒吸形成一段水柱，则反应器气密性良好)(2)除去铁屑表面的油污(3)起液封作用(防止 Fe2被氧化)与铁、稀硫酸构成原电池，加快反应速率(4)20(5)H2CrO43Fe26H=Cr33Fe34H2O065%答案 解析(2)Na2CO3 溶液水解显碱性，能够与油污发生反应，使油污变为易溶于水的物质而除去，故 Na2CO3溶液的作用是除去铁屑表面的油污。(4)2.24 g 铁屑的物质的量为 2.24 g56 g/mol0.04 mol，20 mL 3 mol/L 硫酸溶液中硫酸的物质的量为 0.02 L3 mol
11、/L0.06 mol，硫酸过量，消耗铁的量为 0.04 mol，生成硫酸亚铁的量为 0.04 mol，然后根据反应(NH4)2SO4FeSO46H2O=(NH4)2Fe(SO4)26H2O 可知消耗 n(NH4)2SO40.04 mol，根据cVn 可知，0.04 mol2 mol/LV，V0.02 L20 mL。解析(5)根据题给信息可知，H2CrO4能够把(NH4)2Fe(SO4)2 中的亚铁离子氧化为铁离子，本身被还原为 Cr3，反应的离子方程式为 H2CrO43Fe26H=Cr33Fe34H2O。25.00 mL 溶液消耗的(NH4)2Fe(SO4)2 的物质的量为n(NH4)2Fe(
12、SO4)2n(Fe2)0.0180 mol/L(20.7510 3)L3.735104mol，根据反应关系：H2CrO43Fe2可知，n(H2CrO4)1.245104mol，则 250 mL 溶液含有 n(H2CrO4)1.24510 3mol。m(Cr)1.245103mol52 g/mol(1.24510 352)g，该 样 品 中 铬 元 素 的质 量 分 数为1.2451035210.00100%0.65%。解析 4(2018东北三省三名校一模)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)又称海波，呈无色透明状，易溶于水，不溶于乙醇，常用作棉织物漂白后的脱氯剂、定量分析中的还原剂。.Na
13、2S2O35H2O 的制备Na2S2O35H2O 的制备方法有多种，其中亚硫酸钠法是工业和实验室中的主要方法：Na2SO3S5H2O=Na2S2O35H2O制备过程如下：称取 12.6 g Na2SO3 于 100 mL 烧杯中，加 50 mL 去离子水搅拌溶解。另取 4.0 g 硫粉于 200 mL 烧杯中，加 6 mL 乙醇充分搅拌均匀将其润湿，再加入 Na2SO3 溶液，隔石棉网小火加热煮沸，不断搅拌至硫粉几乎全部反应。停止加热，待溶液稍冷却后加 2 g 活性炭，加热煮沸 2 分钟(脱色)。趁热过滤，得滤液至蒸发皿中，_、_。过滤、洗涤，用滤纸吸干后，称重，计算产率。(1)加入的硫粉用乙
14、醇润湿的目的是_。(2)步骤趁热过滤的原因_，空格处应采取的操作是_、_。(3)步骤洗涤过程中，为防止有部分产品损失，应选用的试剂为_。(4)滤液中除 Na2S2O3 和未反应完全的 Na2SO3 外，最可能存在的无机杂质是_，生成该杂质的原因可能是_。.产品纯度的测定准确称取 1.00 g 产品(硫代硫酸钠晶体的摩尔质量为 248 g/mol)，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.100 mol/L I2 的标准溶液滴定，反应的离子方程式为：2S2O23 I2=S4O26 2I，记录数据如下：滴定次数滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)10.3021.3220.3622.5630.10
15、21.08(5)计算所得产品的纯度为_(保留三位有效数字)，该数据的合理解释可能是_(不考虑实验操作引起的误差)。.产品的应用(6)Na2S2O3 常用于脱氯剂，在溶液中易被 Cl2 氧化为 SO24，该反应的离子方程式为_。答案.(1)增大亚硫酸钠与硫粉的接触面积，加快反应速率(2)防止温度降低，产品析出而损失 蒸发浓缩 冷却结晶(3)乙醇(4)Na2SO4 Na2SO3 被空气中的 O2氧化(答 Na2S2O3 被 O2 氧化也可).(5)104%产品中有未反应的 Na2SO3 也会与 I2 发生反应，且相同质量的 Na2SO3消耗 I2 更多(其他合理答案均可).(6)S2O23 4Cl
16、25H2O=2SO24 8Cl10H答案 解析.(1)因为硫单质不溶于水，微溶于酒精，这里用少量乙醇的目的是让亚硫酸钠与硫粉充分接触，加快反应速率。(2)在温度较高时，Na2S2O3 溶解度比较大，不会析出，故趁热过滤，防止温度降低，产品析出而损失；趁热过滤后的滤液再蒸发浓缩、冷却结晶得到 Na2S2O35H2O 晶体。(3)Na2S2O35H2O 不溶于乙醇，所以采用无水乙醇洗涤。(4)Na2SO3 具有还原性，能被空气中的氧气氧化，生成 Na2SO4。解析.(5)根据表中数据可知，第 1 次用去标准液体积为 21.32 mL0.30 mL21.02 mL，第 2 次用去标准液体积为 22.
17、56 mL0.36 mL22.20 mL，第 3次用去标准液体积为 21.08 mL0.10 mL20.98 mL，第 2 次实验数据误差较大，应舍去，所以消耗标准液体积的平均值为(21.02 mL20.98 mL)221.00 mL，根据反应的离子方程式 2S2O23 I2=S4O26 2I可知，所得Na2S2O3晶体的质量为 0.100 mol/L0.021 L2248 g/mol1.04 g，所以纯度为 1.04 g1.0 g100%104%；该数据的合理解释可能是产品中有未反应的 Na2SO3，也会与 I2发生反应，且相同质量的 Na2SO3消耗 I2 更多。解析.(6)由题意，Na2
18、S2O3在溶液中被 Cl2氧化为 SO24，反应的离子方程式为 S2O23 4Cl25H2O=2SO24 8Cl10H。解析 5(2018青岛市一模)锰主要用于钢铁工业生产锰合金钢，锰的化合物有2、4、6、7 等多种变价，以菱锰矿(主要成分为 MnCO3，还含有少量铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料经过一系列反应生产金属锰和高锰酸钾的工艺流程如下：已知 25 时，部分物质的溶度积常数如下：(1)酸溶浸过程中，硫酸需稍过量，除保证反应充分进行外，其他作用还有_(任写一条)。(2)除杂 1 过程加入 MnO2 后，发生氧化还原反应的离子方程式为_；滤渣 2 的主要成分是_。(3)为加快过滤速度，选择如
19、图抽滤装置完成。下列有关操作和说法正确的是_。a抽滤的本质是加压过滤b抽滤成功的关键在于合理控制水的流速c微粒直径大于滤纸孔径的物质进入吸滤瓶中(4)电解 1 过程阳极电极反应式主要为_。(5)H2O2 是一种常用的绿色氧化剂，在平炉反应中不用 H2O2 的原因是_。(6)“CO2 歧化法”制备 KMnO4是传统工艺，写出该歧化反应的化学方程式：_。答案(1)提供除杂 1 时所需要的酸性环境、抑制 Mn2的水解(任写一条)(2)MnO2 2Fe2 4H=Mn2 2Fe3 2H2O CoS 和 NiS (3)b(4)Mn22H2O2e=MnO24H(5)锰的化合物可催化 H2O2的分解，使消耗的
20、 H2O2 增多(6)3K2MnO4 4CO2 2H2O=2KMnO4 MnO2 4KHCO3(或3K2MnO42CO2=2KMnO4MnO22K2CO3)答案 解析(1)除杂 1 是用 MnO2将 Fe2氧化为 Fe3，然后再调 pH 使其转化为沉淀而除去，这个过程需要酸性的环境，需硫酸过量提供，还有酸性环境能抑制 Mn2的水解。(2)除杂 1 过程加入 MnO2后，将 Fe2氧化为 Fe3，发生氧化还原反应的离子方程式为 MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O；滤渣 1 为氢氧化铁，再加入硫化铵将滤液 1 中钴、镍转化为难溶物，故滤渣 2 的主要成分是 CoS 和 NiS。解析(3)抽滤的本质是减压过滤，a 项错误；抽滤成功的关键在于合理控制水的流速，b 项正确；微粒直径小于滤纸孔径的物质进入吸滤瓶中，c 项错误。(4)电解 1 过程中，阳极是 Mn2失电子产生 MnO2，电极反应式为 Mn22H2O2e=MnO24H。(6)“CO2 歧化法”制备 KMnO4 是传统工艺，该歧化反应锰的化合价由6 价变为7 价和4 价，发生的化学方程式为 3K2MnO44CO22H2O=2KMnO4MnO24KHCO3 或 3K2MnO42CO2=2KMnO4MnO22K2CO3。解析