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    17．氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁．实验室制备装置和工业制备流程图如下：

    已知：（1）无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K．
    （2）废铁屑中的杂质不与盐酸反应
    （3）不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
    温度/℃02080100
    溶解度（g/100g H2O）74.491.8525.8535.7
    实验室制备操作步骤如下：
    Ⅰ．打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
    Ⅱ．当…时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a．
    Ⅲ．将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶体．请回答：
    （1）实验室制备装置图中，向A中加入盐酸的仪器是分液漏斗，烧杯中加入足量的H2O2溶液的作用是（用离子方程式表示）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
    （2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，可使铁完全与盐酸反应，利用右边装置测定生成的氢气的体积．则操作Ⅱ中“…”的内容是装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变．
    （3）工业制备中反应炉中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2=2FeCl3．吸收塔中用FeCL2溶液做吸收剂吸收尾气，反应的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3+．
    （4）工业制备过程中，从三氯化铁溶液获得FeCL3.6H2O的操作是加入稀盐酸后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
    （5）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL．[已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，M（FeCL3）=162.5g/mol）]
    ①配制溶液时需要的仪器有天平（带砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶．
    ②样品中氯化铁的质量分数$\frac{162.5cV}{m}$%．

    分析 （1）根据装置图可知，向A中加入盐酸的仪器是分液漏斗，根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3•6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3．烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
    （2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化．
    （3）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成FeCl3溶液，所以吸收剂应是FeCl2溶液；
    （4）从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
     （5）①配制100mL溶液时需要的仪器有天平（带砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶；
    ②根据2Fe3++2I -=2Fe2++I2；  I2+2S2O32-═2I-+S4O62-；可得关系式：2Fe3+～I2～2S2O32-，根据Na2S2O3的物质的量求得氯化铁的质量，进而求样品中氯化铁的质量分数．

    解答 解：（1）根据装置图可知，向A中加入盐酸的仪器是分液漏斗，根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3•6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3．烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子，离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
    故答案为：分液漏斗；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
    （2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化；
    故答案为：装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变（其他合理答案也给分）；
    （3）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成FeCl3溶液，所以吸收剂应是FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3+；
    故答案为：2Fe+3Cl2=2FeCl3；2Fe2++Cl2=2Fe3+；
    （4）从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
    故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
     （5）①配制100mL溶液时需要的仪器有天平（带砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶，
    故答案为：100mL的容量瓶；
    ②求样品中氯化铁的质量分数
    由反应：2Fe3++2I -=2Fe2++I2；  I2+2S2O32-═2I-+S4O62-；可得关系式：
    2Fe3+-I2-2S2O32-
    1        1
    n        cV×10-3
    求得n（Fe3+）=cV×10-3mol，则样品中氯化铁的质量分数为：
    ω（Fe3+）=cV×10-3mol×10×162.5g/mol×100%=$\frac{162.5cV}{m}$%；
    故答案为：$\frac{162.5cV}{m}$%．

    点评 本题考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、氧化还原反应滴定应用、溶度积有关计算等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．两个体积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2（其物质的量之比为1：1），下列关于在同温同压下两容器内的气体的说法中不正确的是（　　）
    A．原子总数相同B．物质的量相同C．分子总数相同D．质量相同

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．现有a mol丙烯和丙炔的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中，充分反应，最多消耗b mol Br2（a＜b）．则原混合气体中丙烯的体积分数为（　　）
    A．$\frac{a-b}{a}$B．$\frac{a}{a+b}$C．$\frac{2a-b}{a}$D．$\frac{2a-b}{b}$

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    5．以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下：
    已知：NH4HCO3溶液呈碱性，30℃以上NH4HCO3大量分解．
    （1）NH4HCO3溶液呈碱性的原因是NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度．
    （2）写出沉淀池I中反应的化学方程式2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O，该反应必须控制的反应条件是反应温度低于30℃．
    （3）酸化的目的是除去溶液中的HCO3-．
    （4）N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素．滤液A可做复合肥料，因为其中含有N、S、K等元素．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    12．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：按下列合成步骤回答问题：
    苯溴溴苯
    密度/g•cm-30.883.101.50
    沸点℃8059156
    水中溶解度微溶微溶微溶
    （1）写出a中生成溴苯的化学方程式+Br2$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr；
    （2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体，继续滴加至液溴滴完．装置d装置的作用是吸收HBr和Br2．
    （3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
    ①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
    ②滤液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
    ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥．
    （4）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯；要进一步提纯，下列操作中必须的是D（填入正确选项前的字母）．
    A．重结晶          B．过滤          C．萃取          D．蒸馏．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．氢化钙（CaH2）是二种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂，需要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气．•某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙
    【实验】
    用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2．
    （1）下列有关该实验的说法正确的是acd．
    a其他条件相同时，粗锌制取氢气的速率比纯锌快
    b•加热时，必须通人氮气作为保护气，以防止空气的干扰
    c可以用浓硫酸或碱石灰对H2进行干燥除杂
    d•开始实验时，应先通人H2，后给金属钙加热
    已停止实验时，应先停止通人H2，后停止加热•
    【提出假设】
    （2）由于实验中操作不当，金属钙或氢化钙都可能被氧化；该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设．
    假设l：含有Ca 和CaH2．
    假设2：含有CaH2和CaO．
    假设3：含有Ca、CaH2、CaO．
    【设计实验方案，验证假设】
    （3）定性实验用化学方法鉴别Ca与CaH2，请设计实验完成下表中内容．
    实验步骤（不要求写具体操作过程）预期现象和结论
    取少量固体样品，•…
    （4）定量实验  测定Ca 和CaH2混合物中CaH2 的质量分数．
    ①取m1g样品与水完全反应，利用如图装置测定生成的气体体积时，在a时进行收集（填字母）
    a刚开始有气泡时
    b气泡连续均匀时
    c气体经过验纯后，再收集
    ②如果装置气密性良好，操作正确，乙同学认为：由于液体加入，导致气体的体积测定偏大，则计算出氢化钙的质量分数偏高（天“偏高”、“偏低”“无影响”）
    【反思与交流】
    （5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便．既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要讲金属钙制备成氢化钙呢？你的观点是等质量的钙与氢化钙中，氢化钙产生成氢气多．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．（Ⅰ）一研究性学习小组对某工业城市的空气污染进行了下列研究．
    （1）小组一同学分析“空气质量日报”后初步得出结论，该城市空气污染的主要原因有：
    A．使用石油液化气；B．燃烧含硫煤；C．粉尘污染．
    另一同学认为还有一个不可排除的原因是：D机动车尾气污染．目前城市空气污染的主要有害成分是SO2等（用化学式表示）．
    （2）空气污染形成酸雨．研究性学习小组对该市的雨水进行了采样与分析，刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中经2h后，再次测得pH为4.68．对此，你的合理的解释是雨水样品中的H2SO3被空气中的氧气氧化为H2SO4．
    （Ⅱ）在一密闭容器中发生反应 2NO2?2NO+O2 △H＞0，反应过程中NO2 的浓度随时间变化的情况如图所示．请回答：
    ①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为0.0117mol/（L．min）．
    ②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件可能是温度（填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）．
    （3）一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：
    ①2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）        
    ②2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）若达平衡时，c（NO2）=0.4mol/L，c（O2）=1.3mol/L，
    则反应②中NO2的转化率为80%，N2O5（g）的起始浓度应不低于1mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．（1）1mol分子式为CnHmO2的有机物在O2中完全氧化后，所产生的CO2和H2O（g）的体积相等，并消耗78.4L（标准状况）O2．该有机物的碳原子数n是3
    （2）6.0g某有机物A完全燃烧后，生成标况下的CO26.72L和7.2g H2O，测得该化合物的蒸气对氢气的相对密度是30，该化合物的分子式为C3H8O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子核外只有1个电子；B是地壳中含量最多的元素；B、C可形成两种化合物CB和CB2，C的最高正价与最低负价绝对值相等，CB有毒，CB2可用于灭火；D+具有与Ne原子相同的电子层结构．
    （1）试写出A、B、C、D四种元素的名称．A氢，B氧，C碳，D钠．
    （2）由A、B两种元素形成的四核化合物的电子式为；
    （3）写出由A、B、D三种元素形成的化合物与少量CB2反应的化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，该反应过程放出（填吸收、放出）热量．

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