练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    15．FeCl3在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．
    I．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

    ①检查装置的气密性；
    ②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
    ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
    ④…
    ⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
    请回答下列问题：
    装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
    第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端．要使沉积得FeCl3进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热．
    操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤装置B中的冷水浴的作用为冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验Fe Cl2是否失效的试剂：KMnO4溶液．在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂．
    Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
    ①H2S的原子利用率100%；
    ②FeCl3得到循环利用．

    分析 Ⅰ．装置A中铁与氯气反应，反应为：2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3，B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，要使沉积的FeCl3进入收集器，沉积的FeCl3固体下方加热，便于收集产品；为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解，所以用装置C无水氯化钙来吸水，装置D中用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气，检验FeCl2是否失效应检验FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液检验；
    Ⅱ．三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应；实验过程中FeCl3可以循环利用．

    解答 解：Ⅰ．装置A中铁与氯气反应，反应为：2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3，B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品；为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解，所以用装置C无水氯化钙来吸水，装置D中用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气，
    氯气具有强氧化性，将变价铁氧化成高价铁，生成氯化铁，所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，第④步操作是对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器；为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2⑤用干燥的N2赶尽Cl2，故选：②⑤；B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品，装置C的名称为干燥管；检验FeCl2是否失效，应检验FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液检验；用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，
    故答案为：2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；在沉积的FeCl3固体下方加热；②⑤；冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；干燥管；KMnO4溶液；；
    Ⅱ．三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，该实验的一个优点是FeCl3得到循环利用，
    故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；FeCl3得到循环利用．

    点评 本题考查了制备无水FeCl3实验操作和实验设计，题目难度中等，侧重考查铁、氯、硫及其化合物的性质应用、实验基本操作的分析判断、实验现象的推断和应用，试题综合性较强，有利于培养学生灵活应用基础知识的能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．N是重要的非金属元素，尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物．
    （1）尿素[CO（NH2）2]是人类利用无机物合成的第一种有机物．尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为；
    （2）羟胺（NH2OH）可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂．
    ①利用羟胺的还原性，可以除去含Fe2+中的Fe3+，氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体，写出反应的离子方程式2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
    ②制备NH2OH•HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如图所示：

    ⅰ步骤中，发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；
    ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐，误食会中毒．可用电解法将工业废水中少量的NO2ˉ转化为N2以降低其危害．写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    6．冬青油是一种无色液体，某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油．化学反应原理如下所示，实验装置如图1所示：

    产物的有关数据如表所示：
    相对分
    子质量    		密度/g•cm-3沸点/℃溶解性
    冬青油1521.180222.2微溶于水
    实验步骤如下所示：
    ①向三颈瓶中加入6.9g（0.05mol）水杨酸和24g（0.75mol）甲醇，再小心地加入6mL浓硫酸，摇匀．
    ②加入2粒沸石（或碎瓷片），装上仪器a，在石棉网上保持温度在85～95℃，回流1.5h．
    ③反应完毕，将烧瓶冷却，加入50mL蒸馏水，然后转移至分液漏斗，弃去水层，将有机层再倒入分液漏斗中，依次用50mL 5%碳酸氢钠溶液和30mL水洗涤．
    ④将产物移至干燥的锥形瓶中，加入0.5g无水氯化钙．
    ⑤最后将粗产品进行蒸馏，收集221～224℃的馏分，其质量为6.8g．
    请回答下列问题：
    冬青油是一种无色液体，某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油．化学反应原理和实验装置如下所示：
    （1）本实验中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂．
    （2）装置中仪器a的名称是冷凝管，进水口为Ⅱ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
    （3）②中的沸石的作用防止瀑沸，实验过程中发现未加沸石，因采取的操作是B（写序号）
    A．立即补加       B．冷却后补加       C．不需补加       D．重新配料
    （4）用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是将冬青油中的甲醇、水杨酸溶解，便于液体分层；用水洗涤时，产品在下（填“上”或“下”）层．
    （5）加入无水氯化钙的目的是除去粗产品中的水分．
    （6）粗产品蒸馏过程中，不可能用到的仪器有B．（填正确答案序号）
    （7）本次实验中冬青油的产率为89.5%．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    3．亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效氧化剂、漂白剂．已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl．利用如图所示装置制备亚氯酸钠．

    完成下列填空：
    （1）装置②中产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O．装置③的作用是防止倒吸．
    （2）从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②B；③E；④低于60℃干燥，得到成品．（选择合适的操作编号填空）
    A．冷却到室温后，过滤  B．趁热过滤  C．常温洗涤D．冰水洗涤 E．38～60℃的温水洗涤
    （3）准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-）．将所得混合液配成250mL待测溶液．配制待测液需用到的定量玻璃仪器是250mL容量瓶；
    （4）取25.00mL待测液，用2.0mol/L Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色．重复滴定2～3次，测得所用Na2S2O3溶液体积的平均值为20.00mL．该样品中NaClO2的质量分数为90.5%．
    （5）Na2FeO4和ClO2在水处理过程中分别被还原为Fe3+和Cl-．如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2＞Cl2＞Na2FeO4．（填化学式）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．胆矾是一种常见的化合物，工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料．现有废铜（主要杂质为Fe）来制备胆矾．有人设计了如下流程：

    pH值控制可参考下列数据
    物  质开始沉淀时的pH值完全沉淀时的pH值
    氢氧化铁2.73.7
    氢氧化亚铁7.69.6
    氢氧化铜5.26.4
    请根据上述流程回答下列问题：
    （1）A物质可选用b（填字母）．
    a．稀H2SO4b．浓H2SO4/△c．浓FeCl3溶液     d．浓HNO3
    （2）Ⅰ中加H2O2的目的将Fe2+氧化为Fe3+．
    （3）Ⅱ中加Cu2（OH）2CO3的目的是中和过量的硫酸，调节溶液的pH，使Fe3+水解完全而沉淀；其优点是不引入新的杂质．
    （4）Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）3↓+3H+．
    （5）V中加H2SO4调节pH=1是为了抑制Cu2+的水解．
    （6）V到Ⅵ的操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
    （7）某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想，需作改进，其理由是会产生SO2，会对污染环境，硫酸的利用率低．如何改进可以向稀硫酸中不断通氧气（或者加H2O2）并加热．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．如图为元素周期表短周期的一部分，下列有关A、B、C、D四种元素的叙述正确的是（　　）
    A．原子半径大小比较为A＞B＞C＞DB．生成的氢化物稳定性为A＞B＞C＞D
    C．A与C形成的阴离子可能有AC${\;}_{3}^{2-}$D．A、B、C、D的单质常温下均不导电

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    7．下表是元素周期表的短周期部分，表中字母分别表示一种元素．

    请回答下列问题：
    （1）K层与M层电子数之和等于L层电子数的元素所在元素周期表中的位置为第三周期ⅦA族．
    （2）a、f、g、i中的三种或三种以上元素能形成很多化合物，写出其中两种只含共价键的化合物的化学式：HClO、HNO3，写出其中两种含离子键的化合物的化学式：NH4Cl、NH4NO3．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．工业上常利用含硫废水生产海波Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）模拟生产过程．

    烧瓶C中发生反应如下：
    Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S             （Ⅰ）
    2H2S+SO2=3S+2H2O                   （Ⅱ）
    S+Na2SO3=Na2S2O3                    （Ⅲ）
    （1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则整个装置气密性良好．装置D的作用是防止倒吸．装置E中为NaOH溶液．
    （2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1．
    （3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择c．
    a．蒸馏水    b．饱和Na2SO3溶液  c．饱和NaHSO3溶液  d．饱和NaOH溶液
    （4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质．利用所给试剂（稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液）设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液（或过滤，取滤液）、滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质．
    已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O${\;}_{3}^{2-}$+2H+=S↓+SO2↑+H2O
    （5）为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶液20mL，充分反应后滤出硫，微热滤液使生成的SO2全部逸出．
    测得有关实验数据如下（标准状况）：
    第一份第二份第三份
    样品的质量/g12.6018.9028.00
    二氧化硫的体积/L1.121.682.24
    所用硫酸溶液中溶质的物质的量浓度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．化学与生产、生活密切相关．下列叙述正确的是（　　）
    A．六水氯化钙可用作食品干燥剂
    B．生石灰作干燥剂是物理变化
    C．为改善食物的色、香、味并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂
    D．“血液透析”利用了胶体的性质

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案