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    20．草酸亚铁为黄色固体，作为一种化工原料，可广泛用于涂料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产．合成草酸亚铁的流程如下：

    （1）配制（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是抑制Fe2+和NH4+离子水解．
    （2）将制得的产品（FeC2O4•2H2O）在氩气气氛中进行加热分解，结果如图（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）．

    ①则A→B发生反应的化学方程式为FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O；
    ②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成，写出B→C的化学方程式FeC2O4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑；
    （3）某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵．为了测定不纯产品中草酸根的含量，某同学做了如下分析实验：
    Ⅰ．准确称量m g样品，溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容．
    Ⅱ．取上述溶液20mL，用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，溶液变为淡紫色，消耗高锰酸钾溶液的体积为V1mL．
    Ⅲ．向上述溶液中加入足量Zn粉，使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+，过滤，
    Ⅳ．洗涤剩余的锌粉和锥形瓶，洗涤液并入滤液
    Ⅴ．用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色，消耗KMnO4溶液的体积V2mL．
    回答下列问题：
    ①已知：草酸根（C2O42-）与酸性高锰酸钾溶液反应，现象是有气泡产生，紫色消失，写出该反应的离子方程式：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O
    ②若省略步骤Ⅳ，则测定的草酸根离子含量偏大 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
    ③m g样品中草酸根离子的物质的量为c（V1-V2）×10-3×$\frac{25}{2}$mol（用c，V1，V2的式子表示，不必化简）

    分析 （1）溶液中亚铁离子和铵根离子水解，加入少量硫酸，抑制Fe2+和NH4+离子水解；
    （2）①B点残留固体质量占原样品总质量的百分数位80%，损失20%，FeC2O4.2H2O中结晶水的质量为$\frac{36}{180}$×100%=20%，故A→B发生反应是FeC2O4.2H2O加热失去结晶水；
    ②由图可知加热生成C时，分解完全，假定草酸亚铁晶体为180g，其物质的量为1mol，则C固体的质量为180g×40%=72g，铁元素质量为1mol×56g/mol=56，故应含有氧元素为72g-56g=16g，即铁原子与氧原子物质的量之比为1：1，应为FeO，B点到C点是FeC2O4分解的反应；
    （3）根据实验原理，2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O，MnO4-+8H++5Fe2+═5Fe3++Mn2++4H2O，先用cmol/L高锰酸钾标准溶液滴定样品溶液，因为草酸根和亚铁离子都能被高锰酸钾标准溶液氧化，所以第一次消耗高锰酸钾溶液的体积为V1mL为氧化草酸根和亚铁离子共同消耗，然后加入足量 Zn 粉，使溶液中的 Fe3+恰好全部还原为 Fe2+，再用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色，消耗KMnO4溶液的体积V2 mL即氧化二价铁单独消耗的，所以氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为（V1-V2 ）mL，据此分析．

    解答 解：（1）溶液中亚铁离子和铵根离子水都是弱碱阳离子，水解显酸性，加入少量硫酸，抑制Fe2+和NH4+离子水解，
    故答案为：抑制Fe2+和NH4+离子水解；
    （2）①由图可知，加热生成B时剩余固体为80%，损失20%，FeC2O4.2H2O中结晶水的质量为$\frac{36}{180}$×100%=20%，故A→B发生反应是FeC2O4•2H2O加热失去结晶水，反应方程式为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O；
    故答案为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O；
    ②由图可知B加热生成C时，分解完全，假定草酸亚铁晶体为180g，其物质的量为1mol，则C固体的质量为180g×40%=72g，铁元素质量为1mol×56g/mol=56，故应含有氧元素为72g-56g=16g，氧原子物质的量为1mol，即铁原子与氧原子物质的量之比为1：1，应为FeO，依据氧化还原反应电子守恒分析计算，碳元素化合价从+3价变化为+2价和+3价，生成一氧化碳和二氧化碳气体，原子守恒配平写出化学方程式；FeC2O4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑，
    故答案为：FeC2O4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑；
    （3）①草酸根（C2O42-）与酸性高锰酸钾溶液反应，现象是有气泡产生，紫色消失，该反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O，
    故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O；
    ②根据以上分析，若省略步骤Ⅳ，则使二价铁离子偏少，所以消耗高锰酸钾溶液的体积也V2 偏小，则氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为（V1-V2 ）mL偏大，所以测定的草酸根离子含量也偏大，故答案为：偏大；
    ③根据以上分析，氧化草酸根消耗高锰酸钾溶液的体积为（V1-V2 ）mL，又2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O，所以mg样品中草酸根离子的物质的量为c（V1-V2）×10-3×$\frac{5}{2}$×$\frac{100ml}{20ml}$=c（V1-V2）×10-3×$\frac{25}{2}$mol，
    故答案为：c（V1-V2）×10-3×$\frac{25}{2}$mol．

    点评 本题考查较为综合，涉及到方程式的书写、实验基本操作、滴定等计算，注意基础实验知识的积累，把握实验步骤、原理和注意事项等问题，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图如图1，有关数据如下：


    相对分子质量密度/（g•cm-3）沸点/℃水中溶解性
    异戊醇880.8123131微溶
    乙酸601.0492118溶
    乙酸异戊酯1300.8670142难溶
    实验步骤：
    在A中加入4.4g的异戊醇、6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片．开始缓慢加热A，回流50min．反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯3.9g．
    回答下列问题：
    （1）仪器B的名称是球形冷凝管．
    （2）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是洗掉大部分硫酸和醋酸，第二次水洗的主要目的是洗掉碳酸氢钠．
    （3）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后d（填标号）．
    a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
    b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
    c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
    d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
    （4）本实验中加入过量乙酸的目的是提高醇的转化率．
    （5）实验中加入少量无水MgSO4的目的是干燥乙酸异戊酯．
    （6）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是图2中的b（填标号）．
    （7）本实验的产率是c（填标号）．
    a．30%   b．40%   c．60%   d．90%
    （8）在进行蒸馏操作时，若从130℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高（填“高”或“低”） 原因是会收集少量未反应的异戊醇．

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    11．图为工业合成氨生产简易流程图：

    回答下列问题：
    （1）合成氨所需的氮气来源于空气；合成氨所需的原料气氢气可由天然气制备，其主要反应为CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）；CH4和O2的反应：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）．CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气中氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如表：
    气体COH2N2O2
    体积（L）2560152.5
    计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）：V（N2）=2：3．
    （2）在合成氨的原科气中混有的杂质必须除去的原因是防止催化剂中毒；
    上述流程中热交换器的作用是热交换器是利用合成氨和氨冷凝放出的热量来加热原料气体或预热反应混合气．从合成塔出来的混合气体，通常仅含有15%（体积分数）的氨．为提高原料的利用率，通常采取的措施是将N2，H2循环利用．
    （3）合成氮为放热反应，但工业上采用400℃-500℃的温度，主要原因是：
    ①该温度范围内反应速率较快．②该温度下催化剂的活性较大．
    （4）氨可与CO2反应制备尿素（CO（NH2）2]，反应过程分为两步，试写出有关的化学方程式：
    ①氮气与二氧化碳在加热加压条件下化合生成氨基甲酸铵（H2NCOONH4）：2NH3+CO2$\stackrel{加热加压}{→}$H2NCOONH4．
    ②氨基甲酸铵受热分解为尿素与水：H2NCOONH4$\stackrel{△}{→}$CO（NH2）2+H2O．
    （5）新法合成氨常采用电解法合成．即常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中，氢气和氮气在电极上合成了氨，大大提高了氨的产率．新法合成氨所用的电解质能传导H+，则阴极的电极反应式为N2+6H++6e-═2NH3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能．
    I．Ⅰ．工业制备二甲醚的生产流程如下：

    催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）发生如下反应：
    CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol         ①
    2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol    ②
    CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol    ③
    （1）甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2═CO（g）+2H2（g）△H=-35.6kJ/mol．该反应是自发反应（填“自发”或“非自发”）
    （2）催化反应室中总反应3CO（g）+3H2（g）═CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.1kJ/mol，830℃时反应③的K=1.0，则在催化反应室中反应③的K＞1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）上述反应中，可以循环使用的物质有CO、H2、甲醇和水．
    II．如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．b 电极是正极．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．过碳酸钠（Na2CO3•3H2O2），有固体双氧水的俗称，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，过碳酸钠的某生产流程如图所示．
    已知：2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2△H＜0；回答下列问题：

    （1）下列物质可使过碳酸钠较快失效的是（填序号）ABC．
    A．FeCl3溶液             B．H2S             C．稀硫酸         D．NaHCO3溶液
    （2）反应①应先通入的气体是氨气．写出反应①的化学方程式NaCl+CO2+NH3+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓（写总反应）
    （3）加入NaCl的作用是降低2Na2CO3•3H2O2的溶解度，析出更多晶体．
    （4）该生产流程中可循环使用的物质是CO2（填化学式）．
    （5）生产过碳酸钠的流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作名称是晶体的洗涤；进行该操作的方法是沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作2-3次．
    （6）实验室利用图装置制备过碳酸钠，该装置中恒压滴液漏斗中支管的作用是使液体顺利流下，冷凝管应从a处进水．
    （7）由实验测定反应温度对产物的影响如表：根据表数据，你认为反应最佳的温度选择的范围是15～20℃．

    T/℃活性氧百分含量产率
    5～1013.9485.49
    10～1514.0285.78
    15～2015.0588.38
    20～2514.4683.01

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途．已知：Sn的熔点为231℃；Sn2+易水解、易被氧化；SnCl4极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃．请按要求回答下列相关问题：
    （1）元素锡比同主族碳的周期数大3，锡的原子序数为50．
    （2）用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：①取1.19g试样溶于稀硫酸中（杂质不参与反应），使Sn完全转化为Sn2+；②加入过量的Fe2（SO4）3；③用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液滴定（产物中Cr呈+3价），消耗20.00mL．步骤②中加入Fe2（SO4）3的作用是将Sn2+全部氧化为Sn4+；此锡粉样品中锡的质量分数60%．
    （3）用于镀锡工业的硫酸亚锡（SnSO4）的制备路线如下：

    ①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用：防止Sn2+被氧化及调节溶液pH．
    ②步骤Ⅱ、步骤Ⅴ的操作名称为过滤，写出该过程用到的一种玻璃仪器的名称：漏斗、玻璃棒、烧杯中的任一种．
    ③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式：Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O．
    ④步骤Ⅴ操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥．
    （4）SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状，因而可制作烟幕弹，其反应的化学方程式为SnCl4+4NH3+4H2O=Sn（OH）4+4NH4Cl．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．以工业废铁屑（含有一些不溶于酸的杂质）为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，其主要流程如
    图：

    （1）反应I加入NH4HCO3的作用是除去过量的酸，还有一个作用是沉淀Fe2+；
    （2）操作①名称是过滤，检验反应Ⅱ溶液中阳离子的方法是取少许溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色证明生成了氨气，原溶液中含铵根离子；
    （3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出；
    （4）己知FeCO3的Ksp=2×10-11，反应I中Fe2+完全沉淀后，溶液中c（CO32-）=2×10-6mol/L；
    （5）写出FeCO3在空气中锻烧的化学反应方程式4FeCO3 +O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3 +4CO2；
    （6）NH4Cl溶液显酸性，其浓溶液可用于除去铁锈，其原理是（用离子反应方程式表示）NH4++H2O?NH4•H2O+H+、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．写出下列物质在水溶液中的电离方程式：
    ①Ba（OH）2：Ba（OH）2=Ba2++2OH-； 
    ②NaHSO4NaHSO4=Na++H++SO42-
    ③写出①②水溶液混合后恰好沉淀完全的离子方程式Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．不能用有关胶体的观点解释的现象是（　　）
    A．在江河入海处易形成三角洲
    B．AgNO3溶液中滴入同浓度NaCl溶液，生成白色沉淀
    C．卤水点豆腐
    D．同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞

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