专题强化练(十三)
1．(2019·佛山质检)葡萄糖酸亚铁[(C6H11O7)2Fe]是常用的补铁剂，易溶于水，几乎不溶于乙醇。用下图装置制备FeCO3，并利用FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题：
(1)a的名称为__________。
(2)打开a中K1、K3，关闭K2，一段时间后，关闭K3，打开K2。在__________(填仪器标号)中制得碳酸亚铁。实验过程中产生的H2作用有__________________________(至少写2条)。
(3)将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤。如过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色。用化学方程式说明原因____________。
(4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醇的目的是__________________。
(5)用 NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制备碳酸亚铁，同时有气体产生，离子方程式为______________，此法产品纯度更高，原因是________________。
解析：(1)a的名称为恒压滴液漏斗。(2)b中产生的硫酸亚铁被压入c中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产生的H2作用有：赶走空气、防止生成的FeCO3被氧化；将b中溶液压入c中。(3)过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色是因为FeCO3与O2反应生成Fe(OH)3，化学方程式为：4FeCO3＋O2＋6H2O===4Fe(OH)3＋4CO2。(4)乙醇分子的极性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度，便于葡萄糖酸亚铁析出。(5)NaHCO3溶液与FeSO4溶液反应生成FeCO3、H2O、CO2和Na2SO4，方程式为Fe＋2HCO3===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑。碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁，此法产品纯度更高的原因是降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁。
答案：(1) 恒压滴液漏斗
(2) c 排出装置内的空气，防止生成的FeCO3被氧化、将b中溶液压入c中(其他答案
- 1 -
2＋
－
合理即可)
(3)4FeCO3＋O2＋6H2O===4Fe(OH)3＋4CO2 (4)降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度
(5)Fe＋2HCO3===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑ 降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁 2．(2019·揭阳一模)叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及实验步骤如下：
①打开装置D导管上的旋塞，加热制取氨气。
②再加热装置A中的金属钠，使其熔化并充分反应后，再停止加热装置D并关闭旋塞。 ③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210～220 ℃，然后通入N2O。
④冷却，向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度)，减压浓缩结晶后，再过滤，并用乙醚洗涤，晾干。
2＋
－
已知：I.NaN3是易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇，不溶于乙醚； Ⅱ.NaNH2熔点210 ℃，沸点400 ℃，在水溶液中易水解。 请回答下列问题：
(1)装置B中盛放的药品为______________；装置C的主要作用是______________________。
(2)步骤①中先加热通氨气的目的是______________________；步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为________________________________。步骤③中最适宜的加热方式为 ____________(填“水浴加热”或“油浴加热”)。
(3)N2O可由NH4NO3在240～245 ℃分解制得(硝酸铵的熔点为169.6 ℃)，则可选择的气体发生装置是____________(填序号)。
- 2 -
(4)生成NaN3的化学方程式为___________________________。 (5)图中仪器a用的是铁质而不用玻璃，其主要原因是_________ _____________________________________________________。 (6)步骤④中用乙醚洗涤的主要目的是____________________。
(7)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数：①将2.500 g试样配成500.00 mL溶液。②取50.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入50.00 mL 0.101 0 mol·L(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反应后，将溶液稍稀释，向溶液中加入8 mL浓硫酸，滴入3滴邻菲啰啉指示液，用0.050 0 mol·L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce，消耗溶液体积为29.00mL。测定过程的反应方程式为：2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑；Ce＋Fe===Ce＋Fe；试样中NaN3的质量分数为________________。
解析：(1)制备的氨气中含有大量的水，用C装置冷凝分离出水，B中盛放碱石灰干燥氨气。(2)步骤①中用氨气排尽装置中的空气，防止加热时空气中的氧气等能与钠反应；步骤②△中氨气与钠反应生成NaNH2和氢气，反应方程式为：2Na＋2NH3===== 2NaNH2＋H2；水的沸点为100 ℃，不能达到反应控制的温度210～220 ℃，故用油浴加热。(3)硝酸铵的熔点为169.6 ℃，因NH4NO3在240～245 ℃分解时已经熔化，分解反应中还生成水，故选Ⅰ、Ⅳ。(4)氨气与钠反应生成的NaNH2与通入的N2O反应生成NaN3和H2O，反应的化学方程式为NaNH2＋210～220 ℃N2O===== NaN3＋H2O。(5)反应过程中有水生成，会反应生成NaOH腐蚀玻璃。(6)NaN3不 溶于乙醚，可以减少晶体的损失，有利于产品快速干燥。(7)50.00 mL 0.101 0 mol·L
1
－1
－3
－
2＋
3＋
3＋
4＋
－1
4＋
－1
(NH4)2Ce(NO3)6溶液中n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝0.101 0 mol·L×50.00×10 L＝5.050×10
－1
－3
－3
mol，参与第二步反应的量 n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝0.050 0 mol·L×29.00×10 L＝1.450×10 mol，与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝5.050×10 mol－1.450×10 mol＝3.600×10
－3
－3
－3
- 3 -
－3
3.600×10 mol×10×65 g·mol
mol，试样中NaN3的质量分数为＝93.60%。
2.500 g×100%
答案：(1)碱石灰(或氢氧化钠固体) 冷凝分离出水 △
(2)排尽装置中的空气 2Na＋2NH3===== 2NaNH2＋H2 油浴加热 (3)Ⅰ、Ⅳ
210～220 ℃(4)NaNH2＋N2O=====NaN3＋H2O (5)反应过程中可能生成的NaOH能腐蚀玻璃
(6)NaN3不溶于乙醚，能减少NaN3的溶解损耗；且乙醚易挥发，有利于产品快速干燥 (7)93.60%
3．某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示：
－3－1
镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
(1)提出假设。
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测： 猜测1：可能是____________________。 猜测2：可能是MgCO3。
猜测3：可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。 (2)设计定性实验确定产物并验证猜测。 实验序号 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验 将实验Ⅰ中收集的气体点燃 取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________ 取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 ______________；白色不溶物可能是MgCO3 产生白色沉淀；溶液中存在______离子 预期现象和结论 实验Ⅳ (3)设计定量实验确定实验Ⅰ的产物：称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重13.2 g，试确定白色不溶物的化学式___________________。
- 4 -
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因________________________
_____________________________________________________。 解析：因为Mg和沸水反应的原理为H2O
－
H＋OH，Mg＋2H===Mg＋H2↑，Mg＋
－
＋－＋2＋2＋
2OH===Mg(OH)2↓所以Mg和NaHCO3反应的原理应为HCO3Mg＋2H===Mg＋H2↑，Mg＋CO3===MgCO3↓，Mg＋
＋
2＋
2＋
2－
2＋
H＋CO3，H2O
＋2－
H＋OH，
＋－
2OH===Mg(OH)2↓，所以白色物质可能为MgCO3、Mg(OH)2或是它们的混合物。点燃H2，产生淡蓝色的火焰，向沉淀中加入足量的稀盐酸，若产生气泡，则应含有MgCO3；向实验Ⅰ中澄清液中加入CaCl2溶液，若产生白色沉淀，则应含有CO3。
△△
(3)装置A用来吸收H2O(g)，装置B用来吸收CO2，由于Mg(OH)2=====MgCO3===== MgO＋H2O、 MgO＋CO2↑，
所以n[Mg(OH)2]＝n(H2O)＝
1.8 g
－1＝0.1 mol，
1.8 g·mol
2－
－
n(MgCO3)＝n(CO2)＝
13.2 g
－1＝0.3 mol，
44 g·mol
所以不溶物的化学式为3MgCO3·Mg(OH)2。 答案：(1)Mg(OH)2 (2)
实验序号 实验Ⅱ 实验 预期现象和结论 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰，气体成分为氢气 - 5 -
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