《物质的制备》学案5(人教版选修6)

固体物质的制备
在物质的制取中，固体物质的制取在今年高考中考得较多，且都是综合性大题目，且与Fe元素有缘。

如，江苏化学考的是FeSO4·7H2O，北京理综考的是FeCl3·6H2O，上海化学考的是聚合硫酸铁〔PFS〕。

另外，还考了制备纯碱，制取高聚物聚乙炔等。

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20．〔12分〕硫酸亚铁〔FeSO4·7H2O〕是一种重要的食品和饲料添加剂。

实验室通过以下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：(05江苏化学.19)
①将5%Na2CO3溶液参加到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；
②向洗涤过的废铁屑参加过量的稀硫酸，控制温度50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。

请答复以下问题：
〔1〕实验步骤①的目的是______________，加热的作用是____________________。

〔2〕实验步骤②明显不合理，理由是_______________________。

〔3〕实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是_____________；_______________。

温度/℃0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0
析出晶体FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O 请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。

⑤假设从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O晶
体，应控制的结晶温度〔t〕的范围为__________。

20.〔1〕除油污；升高温度，溶液碱性增强，去
油污能力增强
〔2〕应该铁屑过量〔或反响后溶液中必须有铁剩
余〕，否那么溶液中可能有Fe3+存在
〔3〕洗涤除去晶体外表附着的硫酸等杂质用冰水
洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗
〔4〕〔5〕56.7℃＜t
＜64℃
28．〔18分〕某校化学小组学生利用以下列图所列装置进行“铁与水反响〞的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。

〔图中夹持及尾气处理装置均已略去〕(05北京.28)
〔1〕装置B 中发生反响的化学方程式是。

〔2〕装置E 中的现象是。

〔3〕停止反响，待B 管冷却后，取其中的固体，参加过量稀盐酸充分反响，过滤。

简述检验滤液中Fe 3+的操作方法：
〔4〕该小组学生利用上述滤液制取FeCl 3·6H 2O 晶体，设计流程如下：
滤液→FeCl 3溶液→FeCl 3·6H 2O 晶体
① 步骤I 中通入Cl 2的作用是。

② 步骤II 从FeCl 3稀溶液中得到FeCl 3·6H 2O 晶体的主要操作包括： 。

③ 该流程中需保持盐酸过量，主要原因是〔结合离子方程式简要说明〕 。

28.(1) 3Fe ＋4H 2O(g)
Fe 3O 4＋4H 2
〔2〕黑色固体变红，右端管壁有水珠
〔3〕取少量滤液，滴入几滴KSCN 溶液，观察溶液是否变红色 〔4〕①将Fe 2+氧化成Fe 3+；②加热浓缩。

冷却结晶，过滤
28．〔19分〕根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na 2CO 3的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl 溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30℃～35℃，搅拌下分批参加研细的NH 4HCO 3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO 3晶体。

用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得Na 2CO 3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度〔g / 100 g 水〕表
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃ NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 NH 4HCO 3 11.9 15.8 21.0 27.0 －① － － － NaHCO 3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 － NH 4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.3
77.3
①＞35℃NH 4HCO 3会有分解 请答复： (05天津.28)
〔1〕反响温度控制在30℃～35℃，是因为假设高于35℃，那么，假设低于30℃，那么；为控制此温度范围，采取的加热方法为。

〔2〕加料完毕后，继续保温30分钟，目的是。

静置后只析出NaHCO 3晶体的原因是。

用蒸馏水洗涤NaHCO 3晶体的目的是除去杂质〔以化学式表示〕。

〔3〕过滤所得的母液中含有〔以化学式表示〕，需参加，并作进一步处理，使NaCl 溶液循环使用，同时可回收NH 4Cl 。

〔4〕测试纯碱产品中NaHCO 3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g ，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1滴～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c (mol / L)的HCl 溶液滴定至溶液
由红色到无色〔指示-23CO ＋H ＋
＝-3HCO 反响的终点〕，所用HCl 溶液体积为V 1 mL ，再加1
温度
溶解度
盐
滴～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl 溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl 溶液总体积为V 2 mL 。

写出纯碱样品中NaHCO 3质量分数的计算式：NaHCO 3〔％〕＝
28. 〔1〕NH 4HCO 3分解；反响速率降低； 水浴加热〔2〕使反响充分进行； NaHCO 3
的溶解度最小； NaCl 、NH 4Cl 、NH 4HCO 3〔3〕NaHCO 3、NaCl 、NH 4Cl 、NH 4HCO 3； HCl
〔4〕
%1001000)(12⨯⨯
-W
M
v v c 27．聚合硫酸铁〔PFS 〕是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。

用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe 3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe 3+必须先复原为Fe 3+。

实验步骤如下： (05上海化学.27)
〔1〕用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有。

〔a 〕容量瓶 〔b 〕烧杯 〔c 〕烧瓶 〔2〕步骤II 取样分析溶液中的Fe 2+、Fe 3+的含量，目的是。

〔a 〕控制溶液中Fe 2+与Fe 3+含量比 〔b 〕确定下一步复原所需铁的量 〔c 〕确定氧化Fe 2+所需NaClO 3的量 〔d 〕确保铁的氧化物酸溶完全 〔3〕用NaClO 3氧化时反响方程式如下：
6FeSO 4＋NaClO 3＋3H 2SO 4→3Fe 2(SO 4)3＋NaCl ＋3H 2O 假设改用HNO 3氧化，那么反响方程式如下： 6FeSO 4＋2HNO 3＋3H 2SO 4→3Fe 2(SO 4)3＋NO ↑＋4H 2O
1mol HNO 3价格0.16元、1mol NaClO 3价格0.45元，评价用HNO 3代替NaClO 3作氧化剂的利弊，利是，弊是。

聚合硫酸铁溶液中-24SO 与Fe 3+
物质的量之比不是3︰2。

根据以下供选择的试剂和根本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中-24SO 与Fe 3+物质的量之比。

〔4〕测定时所需的试剂。

〔a 〕NaOH 〔b 〕FeSO 4〔c 〕BaCl 2 〔d 〕NaClO 3 〔5〕需要测定和的质量〔填写化合物的化学式〕。

〔6〕选出测定过程中所需的根本操作〔按操作先后顺序列出〕。

〔a 〕萃取、分液 〔b 〕过滤、洗涤 〔c 〕蒸发、结晶 〔d 〕冷却、称量 〔e 〕烘干或灼烧 27.〔1〕b 〔2〕a 、c
〔3〕利：原料本钱较低弊：产生气体对大气有污染 〔4〕a 、c
〔5〕Fe 2O 3、BaSO 4 〔6〕a 、e 、d
28．某些废旧塑料可采用以下方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如右图。

加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表：
产物
氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6
〔1〕试管A 中剩余物有多种用途，如以下转化就可可制取高聚物聚乙炔。

(05上海化学.28)
A 中残留物−→−
)1(电石−→−)2(乙炔−→−)
3(聚乙炔 写出反响②～③的化学方程式
〔2〕试管B 收集到的产品中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质，其一氯代物有种。

〔3〕锥形瓶C 中观察到的现象。

经溴水充分吸收，剩余气体经枯燥后的平均相对分子质量为。

〔4〕写出C 中逸出的气体在工业上的两种用途、。

28.〔1〕CaC 2＋2H 2O →Ca(OH)2＋C 2H 2↑，
〔2〕4
〔3〕棕黄色溶液变无色或褪色； 4.8
〔4〕合成氨原料，作燃料或有机化工原料〔其他合理答案均给分〕。