【加试题】某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后，按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)，进一步制备高纯度还原铁粉。已知：FeC2O4·2H2O难溶于水，150℃开始失结晶水；H2C2O4易溶于水，溶解度随温度升高而增大。请回答：

1. 【加试题】某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后，按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC₂O₄·2H₂O)，进一步制备高纯度还原铁粉。

已知：FeC₂O₄·2H₂O难溶于水，150℃开始失结晶水；H₂C₂O₄易溶于水，溶解度随温度升高而增大。

请回答：

(1) 下列操作或描述正确的是________。 A. 步骤②，H₂C₂O₄稍过量主要是为了抑制Fe²⁺水解 B. 步骤③，采用热水洗涤可提高除杂效果 C. 步骤③，母液中的溶质主要是(NH₄)₂SO₄和H₂C₂O₄ D. 步骤③，如果在常压下快速干燥，温度可选择略高于100℃

(2) 如图装置，经过一系列操作完成步骤③中的抽滤和洗涤。请选择合适的编号，按正确的操作顺序补充完整(洗涤操作只需考虑一次)：开抽气泵→a→b→d→→c→关抽气泵。

a．转移固液混合物； b．关活塞A；

c．开活塞A； d．确认抽干； e．加洗涤剂洗涤

(3) 称取一定量的FeC₂O₄·2H₂O试样，用硫酸溶解，采用KMnO₄滴定法测定，折算结果如下：

n(Fe²⁺)/mol	n(C₂O)/mol	试样中FeC₂O₄·2H₂O的质量分数
9.80×10ˉ⁴	9.80×10ˉ⁴	0.980

由表中数据推测试样中最主要的杂质是。

(4) 实现步骤④必须用到的两种仪器是(供选仪器：a．烧杯；b．坩埚；c．蒸馏烧瓶；d．高温炉；e．表面皿；f．锥形瓶)；该步骤的化学方程式是。

(5) 为实现步骤⑤，不宜用碳粉还原Fe₂O₃ ，理由是。

【考点】

制备实验方案的设计; 化学实验方案的评价;

【答案】

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综合题普通

1. 贵金属银应用广泛．Ag与稀 $\text{[math]}$ 制得 $\text{[math]}$ ，常用于循环处理高氯废水．

(1) 沉淀 $\text{[math]}$ ．在高氯水样中加入 $\text{[math]}$ 使 $\text{[math]}$ 浓度约为 $\text{[math]}$ ，当滴加 $\text{[math]}$ 溶液至开始产生 $\text{[math]}$ 沉淀（忽略滴加过程的体积增加），此时溶液中 $\text{[math]}$ 浓度约为 $\text{[math]}$ ． [已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ]

(2) 还原AgCl．在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量 $\text{[math]}$ 盐酸后静置，充分反应得到Ag．

①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为．

②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是．

③为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，[实验中必须使用的试剂和设备：稀 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 溶液，通风设备]

(3) Ag的抗菌性能．纳米Ag表面能产生 $\text{[math]}$ 杀死细菌（如图所示），其抗菌性能受溶解氧浓度影响．

①纳米Ag溶解产生 $\text{[math]}$ 的离子方程式为．

②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是．

综合题困难

2. 半水煤气(含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，以及少量的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )经提纯后可获得工业合成氨所需的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气。过程如下：

已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

② $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应的方程式为： $\text{[math]}$ 。

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。请回答：

(1) 半水煤气通过溶液(填化学式)可证明有 $\text{[math]}$ 气体。

(2) 在“催化转化炉”的后半段补充通入 $\text{[math]}$ 作“冷激气”，原因是。

(3) 已知：高压下 $\text{[math]}$ 极易溶于水；用醋酸亚铜氨溶液(易被氧化)溶液可吸收 $\text{[math]}$ ，碱性焦没食子酸溶液(易受酸性气体影响)可吸收 $\text{[math]}$ 。“精制过程”需除去混合气体中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，请排序： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。


(a)	(b)	(c)	(d)

(4) 通过测定“催化转化炉”进出口气体中 $\text{[math]}$ 体积分数以确定 $\text{[math]}$ 转化率。取标况下 $\text{[math]}$ 进口或出口气体，经历的实验过程以及反应前后每个装置的质量变化( $\text{[math]}$ )如下：

①I、II的目的是

② $\text{[math]}$ 体积分数为(用含 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 的式子表示，忽略空气影响)。

(5) 下列说法正确的是____ A. “煤气发生炉”应先通 $\text{[math]}$ 后通 $\text{[math]}$ B. 采用饱和 $\text{[math]}$ 溶液吸收 $\text{[math]}$ 会造成管道堵塞 C. 吸收塔内放置空心瓷环可提高 $\text{[math]}$ 的吸收率 D. 半水煤气中的 $\text{[math]}$ 会导致 $\text{[math]}$ 催化剂失效

综合题困难

3. 四氧化三锰是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO₃ ，还含有少量FeCO₃、Al₂O₃、MgO和SiO₂等杂质)为原料制备高品位四氧化三锰的一种工艺流程如下：

已知：①0.01mol/L金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：

金属离子	Al³⁺	Fe³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺	Mn²⁺
开始沉淀	4.1	2.2	7.5	9.6	8.8
完全沉淀	5.4	3.2	9.5	/	/

②K_sp(MgF₂)=7.4×10^-1l；K_sp(MnF₂)=5.6×10^-3

回答下列问题：

(1) 提高“酸浸”效果的方法有、(任写两种)。

(2) “氧化1”步骤中，氧化剂a可选用MnO₂ ，发生反应的离子方程式为，为了检验氧化是否完全可选用的试剂是(写化学式)。

(3) “沉铁铝”步骤中，调节pH的范围为。

(4) “沉镁”步骤中，沉淀转化反应的平衡常数K值等于。

(5) “沉锰”步骤中，杂质含量直接影响四氧化三锰的品位，实验测得温度对四氧化三锰中硫酸根含量的影响如图所示。实际生产中综合考虑选择50℃为宜，不选择更高温度的原因是。

(6) “氧化2”步骤中发生反应的化学方程式为。

综合题困难