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硫酸亞鐵銨的化學式為(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，商品名為莫爾鹽�？捎闪蛩醽嗚F與硫酸銨反應生成硫酸亞鐵銨，一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化，而形成莫爾鹽后就比較穩定了。三種鹽的溶解度（單位為g/100g水）如下表：

溫度／℃	10	20	30	40	50	70
(NH4)2SO4	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5	91.9
FeSO4·7H2O	40.0	48.0	60.0	73.3	－	－
(NH4)2SO4??FeSO4??6H2O	17.2	26.4	33.0	46.0	—	—

實驗室制取少量莫爾鹽的流程如下：

試回答下列問題：

(1)步驟1中加入10％Na₂CO₃溶液的主要作用是除去鐵屑表面的油污，簡述其除去油污的原理                                                              

(2)將(NH₄)₂SO₄與FeSO₄混合后加熱、濃縮，停止加熱的時機                        

(3)步驟4中析出的晶體不含(NH₄)₂SO₄和FeSO₄的原因是                      ，理論上制得的莫爾鹽的質量為          。

（二）稱取兩份質量均為1.96g的該硫酸亞鐵銨，制成溶液。用未知濃度的KMnO₄酸性溶液進行滴定。

(1)滴定時，將KMnO₄酸性溶液裝在_______（填“酸式”或“堿式”）滴定管。試寫出該滴定過程中的離子方程式：___                                             __；

(2)判斷該反應到達滴定終點的現象為                                      ；

(3)假設到達滴定終點時，用去V mL KMnO₄酸性溶液，則該KMnO₄酸性溶液的濃度為          mol/L

（11分）硫酸亞鐵銨的化學式為(NH₄)₂SO₄•FeSO₄•6H₂O，商品名為莫爾鹽�？捎闪蛩醽嗚F與硫酸銨反應生成硫酸亞鐵銨，一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化，而形成莫爾鹽后就比較穩定了。三種鹽的溶解度（單位為g/100g水）如下表：

溫度／℃	10	20	30	40	50	70
(NH4)2SO4	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5	91.9
FeSO4?7H2O	40.0	48.0	60.0	73.3	－	－
(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O	17.2	26.4	33.0	46.0	―	―

（一）實驗室制取少量莫爾鹽的流程如下：

 

 

 

 

 

 

 

 

試回答下列問題：

(1)步驟1中加入10％Na₂CO₃溶液的主要作用是除去鐵屑表面的油污，簡述其除去油污的原理                                                                                       

(2)將(NH₄)₂SO₄與FeSO₄混合后加熱、濃縮，停止加熱的時機                        

 (3)步驟4中析出的晶體不含(NH₄)₂SO₄和FeSO₄的原因是                                   ，理論上制得的莫爾鹽的質量為          。

（二）稱取兩份質量均為1.96g的該硫酸亞鐵銨，制成溶液。用未知濃度的KMnO₄酸性溶液進行滴定。

(1)滴定時，將KMnO₄酸性溶液裝在_______（填“酸式”或“堿式”）滴定管。試寫出該滴定過程中的離子方程式：_                                             ___  __；

(2)判斷該反應到達滴定終點的現象為                                        ；

(3)假設到達滴定終點時，用去V mL KMnO₄酸性溶液，則該KMnO₄酸性溶液的濃度為          mol/L

 

 

空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量(可用g/cm³表示)都是重要的空氣質量指標。在工業生產上規定：空氣中二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過0.02 mg/L。

(1)為測定某地方的空氣中SO₂和可吸入顆粒的含量，甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：

注：氣體流速管是用來測量單位時間內通過氣體的體積的裝置

①應用上述裝置測定空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量，除測定氣體流速(單位：cm³/min)外，還需要測定___________________________________________________

②已知：碘單質微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。

請你協助甲同學完成100 mL 5×10^－4 mol/L碘溶液的配制：

第一步：準確稱取1.27g碘單質加入燒杯中，___________________________

第二步：___________________________________________________________；

第三步：從第二步所得溶液中，取出10.00 mL溶液于100 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度線。

(2)乙同學擬用如圖所示簡易裝置測定空氣中的SO₂含量：準確移取50 mL 5×10^－4 mol/L的碘溶液，注入圖中所示廣口瓶中，加2～3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色。在指定的測定地點抽氣，每次抽氣100 mL，直到溶液的藍色全部褪盡為止，記錄抽氣次數(n)。

①假設乙同學的測量是準確的，乙同學抽氣的次數至少為________次，方可說明該地空氣中的SO₂含量符合排放標準。

②如果乙同學用該方法測量空氣中SO₂的含量時，所測得的數值比實際含量低，請你對其可能的原因(假設溶液配制、稱量或量取及各種讀數均無錯誤)提出兩種合理假設：__________________、______________________。

③丙同學認為：乙同學的實驗方案需要抽氣的次數太多，操作麻煩。與乙討論后，決定將抽氣次數降到100次以下，請你設計合理的改進方案：_________________________。

 

 選做題

本題有A、B兩題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答，則以A題得分計入總分。

20A．過渡元素在生活、生產和科技等方面有廣泛的用途。

   （1）應用于合成氨反應的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數比為       。

 

 

 

 

 

   （2）現代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學式為：[Fe₂(OH）_n(SO₄）_3-n／2]_m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是     。（填序號）  

    A．PFS中鐵顯+3價          

    B．鐵原子的價電子排布式是3d⁶4s²

    C．由FeSO₄溶液制PFS需經過氧化、水解和聚合的過程

    D．由下表可知氣態Fe²⁺再失去一個電子比氣態Mn²⁺再失去一個電子難

元素	Mn	Fe
電離能 （kJ・mol－1）	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 

 

 

 

 

   （3）鉻的配合物在藥物應用、設計合成新磁材料領域和聚乙烯催化劑方面都有重要應用�，F有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合物為：

 

①該化合物中存在的化學鍵類型有                                     。

②該化合物中一個Cr的配位數為       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有              。

④等電子體是具有相同的價電子數和原子數的分子或離子，與H₂O分子互為等電子體的微粒是    。（填一種即可）

⑤與鉻同周期的所有元素中基態原子最外層電子數與鉻原子相同的元素是

____   。（填元素符號）

20B．阿斯匹林(乙酰水楊酸）是由水楊酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子之間也能發生聚合反應，生成少量聚合物(副產物）。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下：

 

①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85℃～90℃條件下反應5～10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產品轉移至表面皿上，在空氣中風干。

③將粗產品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續攪拌2～3 min，直到沒有二氧化碳氣體產生為止。過濾，用5～10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產品。

   （1）第①步中，要控制溫度在85℃～90℃，應采用的加熱方法是    ，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有     。

   （2）在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是    、    。

   （3）在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是     ，加入鹽酸的作用是    。

   （4）如何檢驗產品中是否混有水楊酸？       。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（11分）以下是某學習小組對乙二酸的某些性質進行研究性學習的過程：
[研究課題]探究乙二酸的某些性質
[查閱資料]乙二酸（HOOC－COOH）俗稱草酸，其主要物理常數如下：

名稱	乙二酸	乙二酸晶體
分子式	H2C2O4	H2C2O4·2H2O
顏色狀態	無色固體	無色晶體
溶解度（g）	8.6（20℃）	—
熔點（℃）	189.5	101.5
密度（g·cm－3）	1.900	1.650

又知：
草酸在100℃時開始升華，157℃時大量升華，并開始分解。
草酸鈣不溶于水。
草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁。
草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體。
根據上述材料提供的信息，回答下列問題：
[提出猜想]
（猜想一）根據草酸晶體的組成對其分解產物進行猜想
設計方案：
（1）該小組同學猜想其產物為CO、CO2和H2O，請用下列裝置組成一套探究實驗裝置（草酸晶體分解裝置略，裝置可重復使用，連接導管略去）。

A中水槽裝冰水混合物、B中裝氧化銅、C中裝無水硫酸銅，D中裝澄清石灰水、E中裝堿石灰
請回答下列問題：
①裝置的連接順序為：A→_____________________________________________。
②檢驗產物中CO的實驗現象是____________________________________________________________
③整套裝置是否存在不合理之處，   （填是或否），若有該如何解決___________________________________________________________________________
（猜想二）乙二酸具有弱酸性
設計方案：
（2）該小組同學為驗證草酸具有弱酸性設計了下列實驗，其中能達到實驗目的是______（填字母）。
A．將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色
B．測定相同濃度的草酸和硫酸溶液的pH
C．測定草酸鈉（Na2C2O4）溶液的pH
D．將草酸溶液加入Na2CO3溶液中，有CO2放出
（猜想三）乙二酸具有還原性
設計方案：
（3）該小組同學向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液，發現酸性KMnO4溶液褪色，從而判斷草酸具有較強的還原性。配平該反應的離子方程式：
___MnO₄^－+___H₂C₂O₄ +___H+ ===___Mn²⁺ +___CO₂↑+___H₂O
（4）利用上述原理可定量測定某草酸晶體樣品（含有H2C2O4·2H2O及其它一些雜質）中H2C2O4·2H2O的含量。
方法是：稱取該樣品0.12 g，加適量水完全溶解，然后用0.020 mol·L－1
的酸性KMnO4溶液滴定至終點（雜質不參與反應），滴定前后滴定管中的液面讀數如圖所示（單位：mL），則該草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的質量分數為_____________。
（已知相對原子質量：Mr(H2C2O4·2H2O)=126）