17．氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl3的熔點(diǎn)為282℃，沸點(diǎn)為315℃．工業(yè)上制備無水FeCl3的
一種工藝流程如下：

（1）氯化鐵能用作水處理劑的原因是Fe3++3H2O=Fe（OH）3（膠體）+3H+，F(xiàn)e（OH）3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質(zhì)（用必要的文字和化學(xué)方程式說明）．
（2）吸收塔中吸收劑X 是FeCl2溶液．
（3）溫度超過400℃時(shí)，捕集器中捕集到的物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為325，該物質(zhì)的分子式為Fe2Cl6．
（4）從副產(chǎn)物FeCl3 溶液中獲得FeCl3•6H2O 的方法是在滴加濃鹽酸后，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、
過濾，洗滌、晾干．
（5）用FeCl3 溶液（32%～35%）腐蝕印刷線路板的廢液中含F(xiàn)eCl3、FeCl2 和CuCl2．用化學(xué)方法回收廢
液中銅的方法是加過量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)CuCl2+Fe═FeCl2+Cu，過濾，分離得到的固體再與鹽酸反應(yīng)以溶解殘留的鐵，過濾得到銅（用反應(yīng)式表示并簡述操作要點(diǎn)）．

分析 根據(jù)題中反應(yīng)流程，在反應(yīng)爐中鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，在捕集器中收集再冷卻得團(tuán)體氯化鐵，從反應(yīng)爐中出來的尾氣主要是氯氣，用吸收劑吸收后得氯化鐵溶液，所以吸收劑X應(yīng)是氯化亞鐵，
（1）氯化鐵在水中能水解生成氫氧化鐵膠體，F(xiàn)e（OH）3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質(zhì)；
（2）尾氣中含有過量的氯氣和少量氯化鐵煙氣，由工藝流程可知，用吸水劑X在吸收塔中吸收氯氣，生成氯化鐵，所以吸收劑X為氯化亞鐵，同時(shí)溶解氯化鐵煙氣；
（3）分子中Fe原子與Cl原子數(shù)目之比為1：3，令分子組成為（FeCl3）n，根據(jù)相對分子質(zhì)量計(jì)算n值，確定物質(zhì)的分子式；
（4）FeCl3 溶液中，溫度越高氯化鐵的溶解度越高，由溶液獲得晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻晶體，鐵離子易水解應(yīng)先加入少量的鹽酸；
（5）用FeCl3 溶液（32%～35%）腐蝕印刷線路板的廢液中含F(xiàn)eCl3、FeCl2 和CuCl2，回收銅可以在溶液中加入過量的鐵粉，將銅置換出來，再用鹽酸除去過量的鐵可得銅．

解答 解：根據(jù)題中反應(yīng)流程，在反應(yīng)爐中鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，在捕集器中收集再冷卻得團(tuán)體氯化鐵，從反應(yīng)爐中出來的尾氣主要是氯氣，用吸收劑吸收后得氯化鐵溶液，所以吸收劑X應(yīng)是氯化亞鐵，
（1）氯化鐵在水中能水解生成氫氧化鐵膠體，該過程可用離子方程式為：Fe3++3H2O=Fe（OH）3（膠體）+3H+，F(xiàn)e（OH）3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質(zhì)，
故答案為：Fe3++3H2O=Fe（OH）3（膠體）+3H+，F(xiàn)e（OH）3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質(zhì)；
（2）尾氣中含有過量的氯氣和少量氯化鐵煙氣，由工藝流程可知，用吸水劑X在吸收塔中吸收氯氣，生成氯化鐵，所以吸收劑X為氯化亞鐵，同時(shí)溶解氯化鐵煙氣，
故答案為：FeCl2溶液；
（3）分子中Fe原子與Cl原子數(shù)目之比為1：3，令分子組成為（FeCl3）n，該分子相對分子質(zhì)量為325，則：
（56+35.5×3）×n=325，解得，n=2，所以該物質(zhì)的分子式為Fe2Cl6，
故答案為：Fe2Cl6；
（4）FeCl3 溶液中，溫度越高氯化鐵的溶解度越高，由溶液獲得晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻晶體．Fe3+易水解應(yīng)先加入少量的鹽酸，抑制Fe3+水解，再熱蒸發(fā)、冷卻晶體獲得FeCl3•6H2O，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（5）用FeCl3 溶液腐蝕印刷線路板的廢液中含F(xiàn)eCl3、FeCl2 和CuCl2，回收銅可以在溶液中加入過量的鐵粉，將銅置換出來，再用鹽酸除去過量的鐵可得銅，具體操作為加過量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)CuCl2+Fe═FeCl2+Cu，過濾，分離得到的固體再與鹽酸反應(yīng)以溶解殘留的鐵，過濾得到銅，
故答案為：加過量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)CuCl2+Fe═FeCl2+Cu，過濾，分離得到的固體再與鹽酸反應(yīng)以溶解殘留的鐵，過濾得到銅．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純等基本操作、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、溶度積有關(guān)計(jì)算等，難度中等，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與靈活運(yùn)用知識解決問題的能力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

19．某溫度下，若將Na2SO4溶液蒸發(fā)180g水，可變成飽和溶液．若向該溶液中加入14.2g無水Na2SO4也可變成飽和溶液．若在該溶液中加入Na2SO4•10H2O恰好形成飽和溶液時(shí)所需N2SO4•10H2O的質(zhì)量為35.8g．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．除去下列物質(zhì)中所含的雜質(zhì)，選用的實(shí)際正確的是（　�。�
選項(xiàng)物質(zhì)（雜質(zhì)）試劑
A食鹽（細(xì)沙）NaOH溶液
BCO（NH3）濃H2SO4
CCO2（SO2）Na2CO3溶液
DNaHCO3溶液（Na2CO3）Ca（OH）2溶液
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義．
（1）用CO可以合成甲醇．已知：
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-764.5kJ•mol-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-285.8kJ•mol-1
則CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1
（2）下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是ac（填寫序號）．
a．使用高效催化劑    b．降低反應(yīng)溫度
c．增大體系壓強(qiáng)      d．不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出
（3）在一定壓強(qiáng)下，容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示．

①p1小于p2（填“大于”、“小于”或“等于”）；
②100℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{V}^{2}}{{a}^{2}}$（mol•L-1）-2；
③在其它條件不變的情況下，再增加a mol CO和2a molH2，達(dá)到新平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）某科研小組用SO2為原料制取硫酸．
①利用原電池原理，用SO2、O2和H2O制備硫酸，該電池用多孔材料作電極，它能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸．請寫出該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后電解該溶液可制得硫酸．電解原理示意圖如圖2所示．
請寫出開始時(shí)陽極反應(yīng)的電極反應(yīng)式HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要控制摻雜，以保證控制電阻率，三氯化磷（PCl3）是一種重要的摻雜劑．實(shí)驗(yàn)室要用黃磷（即白磷）與干燥的 Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3，裝置如圖所示：（部分夾持裝置略去）

已知：
①黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3，與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5；
②PCl3遇水會強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HC1；
③PCl3遇O2會生成POCl3，POCl3溶于PCl3；
④PCl3、POCl3的熔沸點(diǎn)見表：
物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
請回答下列問題：
（1）A裝置中制氯氣的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）B中所裝試劑是濃硫酸，F(xiàn)中堿石灰的作用有兩種，分別是吸收多余的氯氣、防止空氣中的H2O進(jìn)入燒瓶和PCl3 反應(yīng)．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，檢査裝置氣密性后，先打開K3通入干燥的CO2，再迅速加入黃磷．通干燥CO2的作用是排盡裝置中的空氣，防止白磷自燃．
（4）粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等，加入黃磷加熱除去PCl5后，通過蒸餾（填實(shí)驗(yàn)操作名稱），即可得到較純凈的PCl3．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，可以利用C中的試劑吸收多余的氯氣，C中反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O．
（6）通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品，加水反應(yīng)后配成250mL溶液；
②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水，充分反應(yīng)；
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定；
④重復(fù)②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL．
已知：H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng)．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PC13的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.75%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等）為原料制備高檔顏料鐵紅（Fe2O3），具體生產(chǎn)流程如下：

試回答下列問題：
（1）濾液X中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+（填離子符號）．
（2）步驟Ⅲ中可選用B調(diào)節(jié)溶液的pH（填字母）．
A．稀硝酸B．氨水C．氫氧化鈉溶液D．高錳酸鉀溶液
（3）步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2+，檢驗(yàn)Fe2+的方法是取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色．
（4）在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2．
（5）3.84g Fe和Fe2O3的混合物溶于過量鹽酸中，生成0.03mol H2，反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液檢驗(yàn)，溶液不顯紅色．則原混合物中Fe2O3的質(zhì)量1.6g
（6）硫酸鐵可作絮凝劑，常用于凈水，其原理是Fe3++H2O=Fe（OH）3（膠體）+3H+（用離子方程式表示）．
高鐵酸鉀（K2FeO4）作為水處理劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式：
FeO${\;}_{4}^{2-}$+10H2O═4Fe（OH）3（膠體）+3O2↑+8OH-．
（7）磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO2，若有1.5mol Fe3O4參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是12mol．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．Na2S2O3俗稱大蘇打（海波）是重要的化工原料．用Na2SO3和硫粉在水溶液中加熱反應(yīng)，可以制得Na2S2O3．已知10℃和70℃時(shí)，Na2S2O3在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g．常溫下，從溶液中析出的晶體是Na2S2O3•5H2O．現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室欲制取Na2S2O3•5H2O晶體（Na2S2O3•5H2O的分子量為248）步驟如下：
①稱取12.6g Na2SO3于燒杯中，溶于80.0mL水．
②另取4.0g硫粉，用少許乙醇潤濕后，加到上述溶液中．
③（如圖所示，部分裝置略去），水浴加熱，微沸，反應(yīng)約1小時(shí)后過濾．
④濾液在經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后析出Na2S2O3•5H2O晶體．
⑤進(jìn)行減壓過濾并干燥．
（1）儀器B的名稱是球形冷凝管．其作用是冷凝回流．加入的硫粉用乙醇潤濕的目的是增加反應(yīng)物接觸面積，提高反應(yīng)速率．
（2）步驟④應(yīng)采取的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．
（3）濾液中除Na2S2O3和可能未反應(yīng)完全的Na2SO3外，最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是Na2SO4．如果濾液中該雜質(zhì)的含量不很低，其檢測的方法是：取出少許溶液，加稀鹽酸至酸性，靜置后，取上層清液或過濾除去S，再加BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則含Na2SO4，反之不含．
（4）為了測產(chǎn)品的純度，稱取7.40g 產(chǎn)品，配制成250mL溶液，用移液管移取25，00mL于錐形瓶中，滴加淀粉溶液作指示劑，再用濃度為0.0500mol/L 的碘水，用酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管來滴定（2S2O32-+I2=S4O62-+2I-），滴定結(jié)果如下：
滴定次數(shù)滴定前讀數(shù)（mL）滴定滴定后讀數(shù)（mL）
第一次0.3031.12
第二次0.3631.56
第三次1.1031.88
則所得產(chǎn)品的純度為103.2%，你認(rèn)為影響純度的主要原因是（不考慮操作引起誤差）含有的Na2SO3也會和I2發(fā)生反應(yīng)，從而影響純度．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化劑之一，易被氧化為硫酸鈉．某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：采用如圖1裝置（實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣）制取Na2S2O5．裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為：Na2SO3+SO2═Na2S2O5
（1）裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是過濾．
（3）裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置（夾持儀器已略去）d（填序號）．
（4）Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3．證明NaHSO3溶液中HSO3的電離程度大于水解程度，可采用的方法是ae（填序號）．
a．測定溶液的pH    b．加入Ba（OH）2溶液  c．加入鹽酸   d．加入品紅溶液   e．用藍(lán)色石蕊試紙檢測
（5）檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案（圖2）是取少量Na2S2O5晶體于試管中，加入適量水溶解，滴加鹽酸，振蕩，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成．
葡萄酒樣品100.00mL$→_{蒸餾}^{鹽酸}$餾分溶液出現(xiàn)藍(lán)色且30s內(nèi)不褪色

（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑．測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計(jì)算）的方案如下；
（已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI）
①按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00mL該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計(jì)算）為0.16g．L-1．
②在上述實(shí)驗(yàn)過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測得結(jié)果偏低（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

7．某探究小組為探究氯氣的性質(zhì)，并用裝置F制取少量“漂白液”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置．請回答下列問題：
（1）裝置A是用來制取氯氣的，若燒瓶中盛放的是漂白粉，分液漏斗中是稀硫酸，則①A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4↓+2Cl2↑+2H2O．②裝置A中g(shù)管的作用平衡壓強(qiáng)，使稀硫酸能順利地滴入燒瓶中．
（2）裝置D中放有一塊紅色的紙條，一半用水潤濕，一半干燥．實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，濕潤的部分很快褪色了，又過了一段時(shí)間，整塊紙條全部褪色．某同學(xué)認(rèn)為是因?yàn)檠b置D中下半部分氯氣濃度大于上半部分，這種解釋是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”），若不合理，請說明真正的原因：實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中氯氣與濕潤紙條中的水生成HClO，使紙條濕潤部分褪色，干燥的部分無水，不能生成HClO所以不褪色，但過一段時(shí)間后由于水分子運(yùn)動，整個(gè)紙條都變得濕潤，所以就全部褪色了（若填“合理”則此空不答）．
（3）反應(yīng)一段時(shí)間后用注射器從E中抽取少量溶液，檢驗(yàn)出有Fe3+生成，請寫出E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（4）已知HCO3-的酸性弱于次氯酸，寫出少量的氯氣與F中足量的碳酸鈉溶液反應(yīng)的總化學(xué)方程式：Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3，反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng)（此時(shí)F中還有碳酸鈉剩余），得到355g含氯元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的“漂白液”，則理論上該“漂白液”中有效成分的物質(zhì)的量為0.5mol．

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