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    13．医疗上绿矾（FeSO4•7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药．某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究：
    Ⅰ．【制备产品】
    该小组由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质），用如图所示装置制备 FeSO4•7H2O晶体，步骤如下：
    （1）预处理：先将废铁屑加入到饱和 Na2CO3溶液中洗涤，目的是洗去铁屑表面的油污，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍．
    （2）将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中，并持续通入N2
    （3）再加入足量稀硫酸，控制温度50℃～80℃之间，充分反应后，圆底烧瓶中剩余的固体为Cu．实验室常用铁氰化钾溶液检验反应生成的Fe2+，写出该反应的离子反应方程式：3Fe2++2[Fe（CN）6]═Fe3[Fe（CN）6]2↓；
    （4）获取产品：先向步骤（3）中反应后的混合物中加入少许蒸馏水，趁热过滤，冷却结晶，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干，密闭保存．
    Ⅱ．【测定FeSO4•7H2O含量】
    （1）称取上述样品10.0g，溶于适量的稀硫酸中，配成100mL溶液，准确量取25.00mL该液体于锥形瓶中，用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定滴定3次，平均消耗10.00mL标准液，该样品中FeSO4•7H2O的质量分数为55.6%．（已知 Mr（FeSO4•7H2O）=278）．
    （2）若测量结果偏小，则可能是在定容时仰视（填“俯视”或“仰视”）读数．

    分析 I．氧化铜、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，铁单质与硫酸铜和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和铜单质．
    （1）碳酸钠的水溶液显碱性，可以除去铁屑表面的油污；
    （3）氧化铜、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，铁单质与硫酸铜和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和铜单质，铁氰化酸根离子与二价铁离子生成铁氰化亚铁沉淀；
    Ⅱ．（1）Fe2+→Fe3+，铁元素化合价升高1价；MnO4-→Mn2+，锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，根据关系式5Fe2+～MnO4-，计算25mL该液体中Fe2+的物质的量，进而计算样品中FeSO4•7H2O的质量，再根据质量分数定义计算；
    （2）定容时仰视读取标准溶液体积偏大．

    解答 解：I．（1）碳酸钠的水溶液显碱性，可以除去铁屑表面的油污，
    故答案为：洗去铁屑表面的油污；
    （3）氧化铜、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，铁单质与硫酸铜和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和铜单质，铁氰化酸根离子与二价铁离子生成铁氰化亚铁沉淀，离子方程式：3Fe2++2[Fe（CN）6]═Fe3[Fe（CN）6]2↓，
    故答案为：Cu；3Fe2++2[Fe（CN）6]═Fe3[Fe（CN）6]2↓；
    Ⅱ．（1）测定样品中Fe2+的含量，采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定，Fe2+→Fe3+，铁元素化合价升高1价；MnO4-→Mn2+，锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，故Fe2+系数为5，MnO4- 系数为1，根据元素守恒可知Mn2+与Fe3+系数分别为1、5，根据电荷守恒可知缺项为H+，H+其系数为2+3×5-[2×5-1]=8，根据H元素守恒可知H2O系数是4，所以反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O，
    令Fe2+的物质的量为xmol，则：
    5Fe2+～～～～～～MnO4-，
    5                              1
    xmol              0.01L×0.1mol/L
    所以x=$\frac{0.01×0.1mol/L×5}{1}$=0.005mol，
    所以样品中FeSO4•7H2O的质量0.005mol×4×278g/mol=5.56g，所以4g产品中FeSO4•7H2O的质量分数为$\frac{5.56g}{10g}$×100%=55.6%，
    故答案为：55.6%；
    （4）定容时仰视体积偏大，浓度偏小，
    故答案为：仰视．

    点评 本题考查了离子方程式的书写，明确物质的性质及发生反应的实质是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．下列说法中正确的是（　　）
    A．在标准状况下，22.4L水的质量约为18g
    B．22.4LN2含6.02×1023个氮气分子
    C．2gH2占有的体积约为22.4L
    D．22g二氧化碳与标准状况下11.2LHCl气体含有相同的分子数

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．25℃，101k Pa时，强酸与强/碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时所放出的热量约为57.3kJ/mol；辛烷的燃烧热为5518kJ/mol．下列热化学方程式书写正确的是（　　）
    A．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol
    B．KOH（aq）+$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）=$\frac{1}{2}$K2SO4（aq）+H2O（l）△H=+57.3kJ/mol
    C．C8H18（l）+$\frac{25}{2}$ O2 （g）=8CO2 （g）+9H2O（g）△H=-5518kJ/mol
    D．2C8H18（g）+25O2 （g）=16CO2 （g）+18H2O（1）△H=-11036kJ/mol

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法．实验室制备 1-溴丁烷的反应和实验装置如下：
    NaBr+H2SO4$\frac{\underline{\;微热\;}}{\;}$HBr+NaHSO4①
    C4H9-OH+HBr$\stackrel{△}{→}$C4H9-Br+H2O②
    可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br-被浓硫酸氧化为Br2等．
    有关数据列表如下：
    熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3
    正丁醇-89.53117.250.81
    1-溴丁烷-112.4101.61.28
    （1）实验装置中仪器a的名称是直形冷凝管；反应加热时的温度不宜超过100℃，较好的加热方法是水浴加热．圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸；．装置中倒扣漏斗的作用是防止溴化氢极易溶于水而倒吸；
    （2）制备操作中，加入的浓硫酸必须进行适当稀释，其目的是abc（填字母序号）．
    a．减少副产物烯和醚的生成 
    b．减少 Br2的生成
    c．减少 HBr 的挥发 
    d．水是反应的催化剂
    （3）反应结束后，将反应混合物中1-溴丁烷分离出来，应采取蒸馏操作得到较纯的1-溴丁烷，蒸馏装置除了用到冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶，还需要的玻璃仪器是酒精灯、蒸馏烧瓶；
    （4）将反应结束后得到的混合物经过蒸馏操作得到较纯的1-溴丁烷的产物中，可能含有的杂质主要是水；
    （5）将1-溴丁烷产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在下层（填“上层”、“下层”或“不分层”）．
    （6）某实验小组制取1-溴丁烷时，向圆底烧瓶中加入7.4g正丁醇，13.0g NaBr和足量的浓硫酸，最终制得1-溴丁烷9.6g，则1-溴丁烷的产率是70%（保留2 位有效数字）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
    （1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol-1
    2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ•mol-1
    C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
    ①尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746.5 kJ•mol-1．
    ②已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ•mol-1、497kJ•mol-1，则NO分子中化学键的键能为631.25kJ•mol-1．
    （2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

    时间/s012345
    c（NO）×（10-4mol•L-1）10.04.502.501.501.001.00
    C（CO）×（10-3mol•L-1）3.603.052.852.752.702.70
    请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
    ①前3s内的平均反应速率v （N2）=1.42×10-4mol•L-1•s-1．
    ②在该温度下，反应的平衡常数K=5000．（只写出计算结果）
    ③该可逆反应△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”），在低温（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行．
    （3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是B

    A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
    B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
    C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
    D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．糖是体内的主要能源，人体所需的各种热量，70%由糖类提供．理论上，每摩尔葡萄糖在体内完全氧化时，释放的热量为2872kJ．葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为：
    C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ADP→6CO2+44H2O+38ATP
    ATP+H2O→ADP+H3PO4，△H=-30.6kJ/mol
    由此可知，人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率为（　　）
    A．40.5%B．60.6%C．81.0%D．100%

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．为实现“节能减排”和“低碳经济”的一项课题是如何将CO2转化为可利用资源．目前，工业上常用CO2来生产燃料甲醇．现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．
    测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
    ①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
    ②从反应开始到平衡时，CH3OH的平均反应速率v（CH3OH）=0.075mol/（L•min）（注明单位）；H2的转化率=75%；
    ③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是C
    A．每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH
    B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1：3：1：1
    C．容器中气体的压强不再改变
    D．容器中气体的密度不再改变
    ④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是BD
    A．升高温度                     B．将CH3OH（g）从体系中分离
    C．使用高效催化剂               D．恒温恒容再充入1molCO2和3mol H2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    2．CuCl是应用广泛的有机合成催化剂，可采取不同方法制取．
    方法一：铜粉还原CuSO4溶液
    CuSO4溶液$→_{加热①}^{NaCl、过量Cu粉、浓盐酸}$$\stackrel{过滤}{→}$滤液$→_{②}^{水}$$\stackrel{过滤}{→}$滤渣$→_{95%乙醇}^{洗涤}$$\stackrel{真空干燥}{→}$CuCl
    已知：CuCl难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl（白色）+2Cl-?[CuCl3]2-（无色溶液）．
    （1）将废铜板浸入热的H2SO4溶液中，并通入空气，可以生成CuSO4．该反应的离子方程式为．
    （2）①中，“加热”的目的是加快反应的速率，当观察到溶液由蓝色变为无色现象，即表明反应已经完全．
    （3）潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化．上述流程中，为防止水解和氧化所添加的试剂或采取的操作是浓盐酸、95%乙醇、真空干燥．
    方法二：铜电极电解饱和食盐水（实验装置如图）
    （4）阳极的电极反应式为Cu-e-+Cl-=CuCl．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196kJ/mol．某温度下，向一体积为2L的密闭容器中充入0.2molSO2和0.1molO2，5min后达到平衡，共放出热量11.76kJ，下列说法正确的是（　　）
    A．5min内用O2表示的反应速率为0.12mol/（L•min）
    B．加入催化剂，可使该反应的化学反应速率加快，△H变小
    C．SO2的平衡浓度为0.12mol/L
    D．达到平衡时，若增大容器的体积，则该反应的化学反应速率减慢

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