[题目]绿矾()是硫酸法生产钛白粉的主要副产物.可用于制备.复印用粉.还原铁粉等.开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作.某研究性小组展开了系列研究.Ⅰ制备①无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体.②绿矾()高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物.③是无色有窒息性臭味的有毒气体.能使品红溶液褪色.甲同学用如下装置制备并验证绿矾受热分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】绿矾()是硫酸法生产钛白粉的主要副产物，可用于制备，复印用粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作。某研究性小组展开了系列研究。

Ⅰ制备

（资料一）

①无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。

②绿矾()高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物。

③是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色。

甲同学用如下装置制备并验证绿矾受热分解的其他产物；

（1）实验过程中发现：A中有______色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体()析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是______，E的反应的化学方程式为______。绿矾高温分解的化学方程式为______。

Ⅱ制备Fe3O4

乙同学模拟生产复印用粉的实验流程如下：

（资料二）①是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧化成。

（1）溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为①______，②____。由沉淀M获得的化学方程式为：

（2）控制“一定量空气”的目的是控制的转化率，沉淀M中和的最佳质量比为______。

（3）副产品P是晶体，从溶液N获得该晶体的操作顺序是b→______→______→d

a过滤 b加热浓缩 c冷却结晶 d加热至完全失去结晶水

（4）若制取，采取的实验操作是：向盛有5mL新制溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶），胶头滴管的正确使用方法是______（填字母）。

Ⅲ制备还原铁粉

制备还原铁粉的工业流程如下：

（1）操作1的名称是______，和溶液反应的化学方程式为______。

（2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量）在氧气流中完全反应，得到0.22g，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到048g（与稀硫酸不反应）。试通过计算确定的化学式（请写出计算过程）______。

【答案】红吸收有毒的二氧化硫或者是尾气处理 45:112 c a D 过滤 Fe2C

【解析】

绿矾高温生成物为氧化铁、水、二氧化硫、三氧化硫，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠，氢氧化亚铁和氧气和水反应生成氢氧化铁。

Ⅰ制备Fe2O3

（1）绿矾高温生成物为氧化铁、水、二氧化硫、三氧化硫，故A中有红色固体生成；B中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成；C中U形管内有无色晶体(SO3)析出；D中品红溶液褪色,说明有二氧化硫生成，故E的作用是吸收有毒的二氧化硫或者是尾气处理，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为，绿矾高温分解的化学方程式为。

II制备Fe3O4

（1）溶液中加入NaOH溶液，发生的反应是硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠，氢氧化亚铁和氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式依次为

，。

（2）由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为,控制“一定量空气”的目的是控制Fe(OH)3的转化率。

，两者质量比为90:214=45：112时，恰好生成四氧化三铁,故沉淀M中Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为90:214。

（3）副产品P是Na2SO4，由溶液N获得该副产品，开始操作为加热浓缩，后续应该是冷却结晶，这样才能得到晶体进而过滤得到固体，然后加热让带结晶水的固体失去结晶水，故操作顺序是b→c→a→d。

（4）用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液(驱赶O2)时，胶头滴管的使用规则为悬空、垂直、不插入，故胶头滴管的正确使用方法为D。

III制备还原铁粉

（1）操作1是难溶性固体钛酸亚铁和硫酸铵溶液分离，故是过滤，NH4HCO3和FeSO4溶液反应生成二氧化碳、水、碳酸亚铁和硫酸铵，反应的化学方程式为

。

（2）若将14.06g粗还原铁粉(假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC)在氧气流中完全反应，得到0.22gCO2，碳元素的质量为，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH2(FexC与稀硫酸反应不产生H2)

设单质铁的质量为x

则FexC中铁元素的质量为

则FexC中铁原子和碳原子个数比为

故FexC化学式为Fe2C。

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（1）加热一段时间后观察烧杯内壁有水珠．

（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，加入适量的澄清石灰水，振荡，观察到_____；

（3）该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。

①他们猜想的依据是_____；

②请设计实验，检验反应后的固体产物是NaOH或Na2CO3，并完成如表：

限选试剂及仪器：稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管

序号	实验操作	预期现象	结论
Ⅰ	取少量加热后的固体产物放入试管A中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，加入足量_____，振荡，静止	产生白色沉淀	产物含Na2CO3
Ⅱ	取Ⅰ操作后的上层清液于试管B中，滴加酚酞溶液	_____	产物不含NaOH