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    2．化合物甲由X、Y两种元素组成，含甲的矿石在自然界储量较多，称取一定量的甲，加足量浓盐酸使其完全溶解，将溶液分为A、B两等份，向A中加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧得到红棕色固体28g，经分析甲与该红棕色固体组成元素相同；向B中加8.0g铜粉充分反应后经过滤、洗涤、低温干燥，得固体1.6g．
    （1）甲的化学式3FeO•2Fe2O3，写出足量浓盐酸溶解甲的离子反应方程式3FeO•2Fe2O3+18H+=3Fe2++4Fe3++9H2O．
    （2）设计实验验证溶液A中金属X离子的价态取少量A溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀，则含Fe2+；另取少量A溶液，滴加KSCN溶液，呈血红色，则含Fe3+．
    （3）有同学猜测能用含金属元素X的单质和二氧化碳在高温下反应制取化合物甲，请从氧化还原反应的角度说明该猜测的合理性合理，Fe具有还原性，CO2中+4价碳具有氧化性，可能发生氧化还原反应．
    （4）金属元素X和碳元素形成的化合物X3C，又称为渗碳体．是具有高化学稳定性的新型还原剂，同时还可以作为催化剂应用于石油化工、汽车尾气处理等领域．工业上可用粉碎后甲的矿石和预热后的CH4、H2混合气体在一定温度、压强条件下发生反应来制备，写出该反应方程式3Fe7O9+13H2+7CH4=7Fe3C+27H2O．X3C不溶于冷水、热水、稀酸，可溶于热的浓硝酸，写出X3C和热的浓硝酸反应的化学方程式Fe3C+22HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe（NO3）3+CO2+13NO2↑+11H2O．

    分析 向A中加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧得到红棕色固体28g为Fe2O3，则甲中含有Fe元素，甲与该红棕色固体组成元素相同，则甲还含有O元素，每一份中Fe元素质量为28g×$\frac{112}{160}$=19.6g，其物质的量为$\frac{19.6g}{56g/mol}$=0.35mol．
    向B中加8.0g铜粉充分反应后经过滤、洗涤、低温干燥，得固体1.6g，则2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，参加反应Cu的质量为8.0g-1.6g=6.4g，其物质的量为0.1mol，由方程式可知Fe3+为0.2mol，故还含有Fe2+为0.35mol-0.2mol=0.15mol，则FeO•、Fe2O3物质的量之比为0.15mol：0.1mol=3：2，则甲的化学式为3FeO•2Fe2O3（或者Fe7O9）．

    解答 解：向A中加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧得到红棕色固体28g为Fe2O3，则甲中含有Fe元素，甲与该红棕色固体组成元素相同，则甲还含有O元素，每一份中Fe元素质量为28g×$\frac{112}{160}$=19.6g，其物质的量为$\frac{19.6g}{56g/mol}$=0.35mol．
    向B中加8.0g铜粉充分反应后经过滤、洗涤、低温干燥，得固体1.6g，则2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，参加反应Cu的质量为8.0g-1.6g=6.4g，其物质的量为0.1mol，由方程式可知Fe3+为0.2mol，故还含有Fe2+为0.35mol-0.2mol=0.15mol，则FeO•、Fe2O3物质的量之比为0.15mol：0.1mol=3：2，则甲的化学式为3FeO•2Fe2O3（或者Fe7O9）．
    （1）甲的化学式：3FeO•2Fe2O3（或者Fe7O9），足量浓盐酸溶解甲的离子反应方程式：3FeO•2Fe2O3+18H+=3Fe2++4Fe3++9H2O，
    故答案为：3FeO•2Fe2O3（或者Fe7O9）；3FeO•2Fe2O3+18H+=3Fe2++4Fe3++9H2O；
    （2）设计实验验证溶液A中金属X离子的价态：取少量A溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀，则含Fe2+；另取少量A溶液，滴加KSCN溶液，呈血红色，则含Fe3+，
    故答案为：取少量A溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀，则含Fe2+；另取少量A溶液，滴加KSCN溶液，呈血红色，则含Fe3+；
    （3）Fe具有还原性，CO2中+4价碳具有氧化性，可能发生氧化还原反应，该猜测合理，
    故答案为：合理，Fe具有还原性，CO2中+4价碳具有氧化性，可能发生氧化还原反应；
    （4）金属元素Fe和碳元素形成的化合物Fe3C，又称为渗碳体．工业上可用粉碎后甲的矿石和预热后的CH4、H2混合气体在一定温度、压强条件下发生反应来制备，该反应方程式为：3Fe7O9+13H2+7CH4=7Fe3C+27H2O，Fe3C不溶于冷水、热水、稀酸，可溶于热的浓硝酸，Fe3C和热的浓硝酸反应的化学方程式：Fe3C+22HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe（NO3）3+CO2+13NO2↑+11H2O，
    故答案为：3Fe7O9+13H2+7CH4=7Fe3C+27H2O；Fe3C+22HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe（NO3）3+CO2+13NO2↑+11H2O．

    点评 本题考查无机物的推断，属于计算型推断，熟练掌握元素化合物性质，侧重对氧化还原反应的考查，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．用如图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象一致的是（　　）
    选项①中的物质②中的物质预测装置中现象
    ANO2蒸馏水试管充满无色溶液
    BSO2紫色石蕊溶液溶液逐渐变为红色
    CHCHO新制Cu（OH）2悬浊液产生白色沉淀
    DCH3ClAgNO3溶液产生白色沉淀
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收．下列说法不正确的是（　　）
    A．在浓海水中存在反应  Br2+H2O?HBr+HBrO
    B．纯碱溶液显碱性的原因是 CO32-+2H2O?H2CO3+OH-
    C．海水中提取溴还可用到的反应 Cl2+2Br-═2Cl-+Br2
    D．纯碱吸收溴的主要反应是3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．高纯氧化铁性能稳定，无毒、无臭、无味，是食品、药品、化妆品常用着色剂．
    某实验小组用工业FeCl3粗品（含Ca、Mn、Cu等杂质离子）为原料，以萃取剂Y（甲基异丁基甲酮）萃取法制取高纯氧化铁．实验过程中的主要操作步骤如图1：

    已知：试剂X是浓盐酸，HCl（浓）+FeCl3?HFeCl4
    请回答下列问题：
    （1）据上述实验操作过程判断，下列实验装置中如图2，没有用到的是①④（填序号）

    （2）用萃取剂Y萃取的步骤中：
    ①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在水相（填“水”或“有机”）相中．
    ②实验时分3次萃取并合并萃取液，这样操作的目的是提高萃取率，提高产量．
    ③以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是ABC．
    A．溶液中加入Y，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图3用力振摇
    B．振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
    C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
    D．分液时，将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭旋塞后再从上口倒出上层液体
    （3）下列试剂中，作反萃取剂Z的最佳选择是A，反萃取能发生的原因是加高纯水时，c（HCl）降低，平衡向转化为FeCl3的方向移动．
    A．高纯水        B．盐酸          C．稀硫酸      D．酒精
    （4）据上述实验操作过程判断，本实验若用适量Na2C2O4溶液代替H2C2O4溶液，是否合理并请说明理由不合理，采用蒸发、灼烧操作后，高纯氧化铁中会有大量NaCl残留在其中．
    （5）测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+，然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定（还原产物是Cr3+）．现准确称取Wg样品经酸溶、还原为Fe2+，用0.1000mol•L-1的标准溶液进行滴定．
    ①滴定起始和终点的液面位置如图如图4，则消耗K2Cr2O7标准溶液体积为20.00mL．
    ②产品中铁的含量为$\frac{0.672}{W}$×100%（假设杂质不与K2Cr2O7反应）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．下列仪器的使用、实验药品选择或实验现象描述正确的是（　　）
    A．物质的分离提纯方法之一为“筛分”，如：胶体--渗析法提纯，浊液--过滤分离，本质上就是依据所分离粒子的直径大小选择具有合适孔径的“筛子”
    B．容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度，容量瓶无“0”刻度，量筒和滴定管有“0”刻度；使用时滴定管水洗后还需润洗，但容量瓶水洗后不用润洗
    C．工业上电解饱和食盐水时，为了阻止产物相互之间反应，往往用阴离子交换膜把阳极和阴极隔开
    D．室温下，浓度均为0.1 mol•L-1Na2S2O3和H2SO4溶液，各取5 mL、10 mL的Na2S2O3溶液分别与10 mL的H2SO4溶液混合反应，可验证Na2S2O3浓度对反应速率的影响

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．下列实验操作、现象和结论均正确的是（　　）
    选项实验操作实验现象结论
    A将浓氨水加到盛有AgCl固体的试管中AgCl固体完全溶解所得溶液中c（Ag+）•c（Cl-）
    ≤Ksp（AgCl）
    B向FeI2溶液中通入少量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液溶液变为红色Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+
    C向固体纯碱中滴加足量浓盐酸，将产生的气体通入苯酚钠溶液溶液变浑浊酸性：盐酸＞碳酸＞苯酚
    D向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液均有固体析出蛋白质均发生变性
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．化学与材料、能源、环境等密切联系．下列说法不正确的是（　　）
    A．研发光电转换材料，充分利用太阳能
    B．包装材料聚氯乙烯属于烃，会造成环境污染
    C．用石灰对煤燃烧形成的烟气脱硫，并回收石膏
    D．研发高效生物生长调节剂，减少对化肥的使用

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．某有机化合物A的相对分子质量大于150且小于200．经分析得知，化合物中碳、氢、氧的质量比为7.5：1.125：3．A具有酸性，是蜂王浆中的有效成分，物质的量为0.0002mol的A需用20.0 mL 0.0100mol/L氢氧化钠水溶液来滴定达到滴定终点（1）有机化合物A的相对分子质量（分子量）是186，该化合物的化学式（分子式）C10H18O3，分子中含有碳碳双键和羧基．
    （2）在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：     
    （R  R′R″为烃基或氢）
    已知有机化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色，A发生臭氧化还原水解反应生成B和C，B能发生银镜反应，且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应．
     以上反应和B的进一步反应如图所示．

    1molD与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L（标准状况）．若将D与F在浓硫酸作用下加热，可以生成一个化学式（分子式）为C4H4O4的六元环G，该反应的化学方程式是HOOCCOOH+HOCH2CH2OH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H2O，反应类型是酯化反应．D与碳酸氢钠反应的化学方程式是HOOCCOOH+2NaHCO3=NaOOCCOONa+2CO2↑+2H2O．
    （3）经测定，有机化合物C没有支链，分子中没有-CH3．写出有机化合物A的结构简式HOOCCH=CH（CH2）6CH2OH．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的四种方法：
    方法a用炭粉在高温条件下还原CuO
    方法b用葡萄糖还原新制的Cu（OH）2制备Cu2O
    方法c电解法，反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑
    方法d用肼（N2H4）还原新制的Cu（OH）2
    （1）已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Cu2O（s）；△H=-169kJ•mol-1
    ②C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）；△H=-110.5kJ•mol-1
    ③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CuO（s）；△H=-157kJ•mol-1
    则方法a发生的热化学方程式是：2CuO（s）+C（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ/mol．
    （2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示：
    该离子交换膜为阴离子交换膜（填“阴”或“阳”），该电池的阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，钛极附近的pH值增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
    （3）方法d为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2．该制法的化学方程式为4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O．
    （4）在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0．水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示：
    序号
    0    		  1020304050
    ①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
    ②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
    ③T20.100.0940.0900.0900.0900.090
    ①对比实验的温度：T2＞T1（填“＞”“＜”或“﹦”）；
    ②实验①前20min的平均反应速率 v（O2）=3.5×10-5mol/（L•min）．

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