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    20．三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷；已知草酸受热易分解产生CO2和CO．某小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验：

    （1）若实验中，观察到B、E中溶液均变浑浊，则D中的现象是溶液褪色或变浅．
    （2）你认为该实验设计还需要如何改进（请至少写出两处）①在AB装置之间加一个防倒吸装置；②在C装置后增加二氧化碳是否除净的检验装置（澄清石灰水）；最后缺少尾气处理装置．
    （3）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3．验证固体产物中钾元素存在的方法是利用焰色反应，现象是透过蓝色钴玻璃，观察到紫色的火焰．
    （4）固体产物中铁元素存在形式的探究．  ①提出合理假设：
    假设1：只有Fe；     假设2：只有FeO；    假设3：含有Fe和FeO
    ②设计实验方案并实验验证
    步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体．
    步骤2：取少量上述不溶固体放人试管中，加入足量CuSO4溶液，充分振荡．若固体无明显变化，则假设2成立；若有暗红色固体生成，则反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；．
    步骤3：取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量HCl，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设1成立；若溶液呈浅绿色，则假设3成立．
    （5）拓展与延伸
    有资料介绍“在含Fe2+的溶液中，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色；若再滴加过量氯水，却发现红色褪去”．假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO42-，试写出该反应的离子方程式2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-．

    分析 （1）高锰酸钾具有氧化性，其溶液为紫红色，被还原性的物质还原溶液颜色变浅或褪色；
    （2）检验产生的气体中含有CO、CO2，应该先通过澄清石灰水检验二氧化碳，但反应中可能导致B装置中的液体倒吸到A加热装置，产物CO有毒，需尾气处理，在C装置后增加二氧化碳是否除净的检验装置（澄清石灰水）；
    （3）钾离子的检验采用焰色反应来检验；
    （4）①依据信息：固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，可推测铁元素只能以亚铁及铁单质的形式存在；
    ②用过量硫酸铜溶液检验金属铁的存在情况；由于硫酸铜过量，铁完全反应，利用盐酸溶解骤2所得暗红色固体，根据反应现象判断铁元素的存在形式；
    （5）根据反应为铁离子和氯气，生成物FeO42-写出反应的离子方程式．

    解答 解：（1）实验中，观察到B中溶液均变浑浊，说明无水三草酸合铁酸钾受热分解生成二氧化碳，E中溶液均变浑浊，说明经过具有氧化性的高锰酸钾溶液生成二氧化碳，所以还原性气体和高锰酸钾发生氧化还原反应，其溶液由紫红色变浅或褪色，
    故答案为：溶液褪色或变浅；
    （2）检验产生的气体中含有CO、CO2，应该先通过澄清石灰水检验二氧化碳，但反应流程装置中可能导致B装置中的液体倒吸到A加热装置，产物CO有毒，需尾气处理，在C装置后增加二氧化碳是否除净的检验装置（澄清石灰水），
    故答案为：在AB装置之间加一个防倒吸装置；在C装置后增加二氧化碳是否除净的检验装置（澄清石灰水）；最后缺少尾气处理装置；
    （3）可以验证钾离子来确定是否存在碳酸钾，钾离子的检验可以用焰色反应法，
    故答案为：利用焰色反应；透过蓝色钴玻璃，观察到紫色的火焰；
    （4）①根据题意“固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在”，所以存在的可能是零价铁或亚铁，可能情况有三种：只有Fe；只有FeO；含有Fe和FeO，
    故答案为：含有Fe和FeO；
    ②步骤2：金属铁不溶于水中，但是可以和硫酸铜发生置换反应，生成金属铜和硫酸亚铁，所以取少置上述不溶固体放入试管中，加入足量CuSO4溶液，若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立；若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有铁单质存在，发生反应的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，
    故答案为：CuSO4；2；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；
    步骤3：氧化亚铁不溶于水，可以和盐酸反应生成氯化冶铁和水，可以检验亚铁离子的存在进而确定氧化亚铁的存在，方法为：取取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量HCl，静置，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设1成立；若溶液呈浅绿色，则证明假设3成立，
    故答案为：HCl；1；浅绿色；
    （5）根据信息可知，铁离子被氯气氧化成FeO42-，根据化合价升降相等配平，配平后的离子方程式为：2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-，
    故答案为：2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-．

    点评 本题考查学生对元素及其化合物性质的掌握、对物质进行检验的实验技能，题目难度中等，有利于提高学生运用相关知识对实验提出假设及设计方案的能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．下列四组物质中，均有一种物质的类别与其它三种不同．
    ①MgO、Na2O、CO2、CuO
    ②NaHCO3、NaHSO4、NaNO3、NaHS
    ③NaOH、Na2CO3、KOH、SO2
    ④氯化钠溶液、硫酸铜溶液、氢氧化铁胶体、硫酸铁溶液
    （1）四种物质依次是（填化学式）：①CO2，②NaNO3，③SO2，④氢氧化铁胶体．
    （2）写出②组中NaHCO3和NaHSO4反应的离子方程式：HCO3-+H+=CO2↑+H2O
    （3）实验室制取氢氧化铁胶体应将饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中，继续加热至红褐 色时，停止加热．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．ClO2作为消毒剂在消毒过程中对人体无毒无害，具有广泛的应用前景．某同学用下图所示的装置制备ClO2气体，反应原理为饱和草酸溶液与KClO3粉末在60℃时反应制得ClO2（温度过高或过低都会影响制气效率）
    已知信息：
    ①ClO2是一种黄绿色有刺激性气味的气体，熔点-59℃，沸点11.0℃．与碱反应和氯气相似．
    ②草酸是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC2O4）不溶于醋酸，能溶于强酸，它还是一种还原性较强的物质．
    （1）制备ClO2的化学方程式：2KClO3+H2C2O4═2KHCO3+2ClO2↑；下列说法正确的是AC
    A．KClO3在反应中得到电子
    B．ClO2是氧化产物
    C．H2C2O4在反应中失去电子
    D．1mol KClO3参加反应有2mol电子转移
    （2）A装置中还缺少的一样仪器名称是温度计，若将A中烧杯去掉，让烧瓶直接加热是否可以，为什么？不可以，若直接加热温度难以控制．
    （3）C装置吸收尾气后，溶液中含有NaOH、Na2CO3等溶质，该同学认为C中还可能含有NaClO2、NaClO3，试分析可能的原因，并写出有关化学方程式ClO2挥发，进入C中，与氢氧化钠溶液反应，2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O．
    （4）实验室还可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+1H2C2O4+1H2SO4═2ClO2↑+1K2SO4+2CO2↑+2H2O．配平上述方程式．0.5mol KClO3参加反应有0.5NA个电子转移．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应I和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇．
    （1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）…I，CH4的转化率与温度、压强的关系如图1．
    ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为0.003 mol•L-1•min-1．
    ②图中的P1＜P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为2.25×10-4．
    ③在其它条件不变时降低温度，逆反应速率将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
    （2）压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）…Ⅱ．
    ④该反应的△H＜0，△S＜0（填“＜”、“＞”或“=”）．
    ⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是BD．
    A．升高温度  B．将CH3OH（g）从体系中分离出来C．充入He，使体系总压强增大    D．再充入l mol CO和3mol H2
    ⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计的表中．
    实验编号T（℃）n　（C）/n P（MPa）
    Ⅰ150$\frac{1}{3}$0.1
    Ⅱ150$\frac{1}{3}$5
    Ⅲ350$\frac{1}{3}$5
    A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据．
    B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图2，并标明各条曲线的压强．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．某有机物的结构如图所示．下列说法中不正确的是（　　）
    A．该有机物在一定条件下可发生加聚反应
    B．该有机物在一定条件下可发生银镜反应
    C．1 mol该有机物在一定条件下可消耗2 mol Br2
    D．1 mol该有机物最多可消耗2 mol NaOH

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．硫酸亚铁铵又称莫尔盐，是浅绿色晶体．它在空气中比一般亚铁盐稳定，是常用的Fe2+试剂．某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其组成，他们进行了以下实验．
    Ⅰ．莫尔盐的制取，请回答下列问题．

    （1）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+（用离子方程式回答），实验前都需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑．从以下仪器中选择组装，完成该操作必需的仪器有①②④⑤⑦（填编号）．
    ①铁架台    ②玻璃棒    ③广口瓶    ④石棉网    ⑤烧杯    ⑥漏斗    ⑦酒精灯
    （2）步骤2中加热方式水浴加热（填“直接加热”﹑“水浴加热”或“沙浴”）；必须在铁屑少量剩余时，进行热过滤，其原因是防止Fe2+被氧化，同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出
    II．莫尔盐组成的测定
    ①将摩尔盐低温烘干后，称取7.84g加热至100℃失去结晶水，质量变为5.68g．
    ②选择图所示的部分装置连接起来，检查气密性后，将上述5.68g固体放入A装置的锥形瓶中，再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液，充分吸收产生的气体并测出气体质量为0.68g．
    ③向A中加入适量3%的H2 O2 溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，测得其质量为1.6g．

    根据上述实验回答下列问题．
    （3）步骤②中，选择的装置是A接C接D（填代号），A装置中未使用分液漏斗的理由是NaOH溶液对分液漏斗活塞、旋塞的磨口腐蚀性强．
    （4）根据上述实验数据计算，摩尔盐中n（NH4+）：n（Fe2+）：n（SO${\;}_{4}^{2-}$）：n（H2O）=2：1：2：6．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列有机物中，不溶于水的是（　　）
    A．酒精B．醋酸C．乙醚D．乙酸乙酯

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．乙二酸俗称草酸，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5．草酸和其盐存在于自然界的植物中，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐为难溶于水的白色沉淀．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上发生分解．
    回答下列问题：
    （1）①卤水豆腐和菠菜一起食用容易导致结石，卤水豆腐中含有可溶性钙盐，菠菜中含有草酸，写出导致结石的离子反应方程式Ca2++H2C2O4=CaC2O4↓+2H+．
    ②下列说法不正确的是D
    A．向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，若产生大量气泡则说明草酸的酸性比碳酸强
    B．将等浓度的草酸和氢氧化钠溶液等体积混合，测反应后溶液的pH，若溶液呈酸性则说明草酸是二元酸
    C．用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定已知浓度的草酸，酚酞做指示剂，若消耗NaOH的物质的量近似是草酸的2倍则说明草酸是二元酸
    D．向大量氯化钙溶液中滴入几滴碳酸钠溶液，再加入草酸钠溶液，利用此实验现象可以证明草酸钙
    （2）①草酸晶体170℃以上发生分解，从元素组成和碳元素化合价分析：可能生成三种氧化物，则三种氧化物化学式为CO、CO2、H2O；也可能生成两一种氧化物和一种酸，则该酸化学式为HCOOH．
    ②事实表明，草酸晶体170℃以上分解产物为三种氧化物．甲组同学欲按照如图所示的装置进行实验，检验草酸晶体的分解产物．

    装置B的主要作用是冷却草酸蒸气，避免与澄清的石灰水作用产生白色沉淀，干扰二氧化碳的检出
    装置C中可观察到的现象是有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊
    此装置的不足之处是没有尾气处理装置，不能检验CO、H2O
    （3）碳元素的稳定价态为+4价，所以草酸具有还原性．
    ①草酸与酸性高锰酸钾溶液混合时，发现开始溶液颜色变化不明显，后来溶液迅速褪色，
    解释原因
    产生的MnSO4可作此反应的催化剂，导致后来反应突然加快
    ②测定某25ml草酸溶液的物质的量浓度，用amol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定终点消耗酸性高锰酸钾溶液Vml，写出计算草酸溶液物质的量浓度的表达式：（只列式不做任何计算，写出单位）$\frac{amol/L×VmL×\frac{5}{2}}{25mL}$
    滴定终点的现象为滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液颜色恰好由无色变为紫红色且半分钟内不褪色．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．下列说法正确的是（　　）
    A．选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是不溶于水，且比水的密度大
    B．选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是不溶于水，且比水的密度小
    C．在使用分液漏斗进行分液时，上层液体经漏斗下口放出
    D．选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来，碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大

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