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1、跟踪检测（六十三） 大题考法（1）定性实验的设计与评价1实验室以绿矾(FeSO47H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁(NH2CH2COO)2Fe 有关物质性质如下：甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸甘氨酸亚铁易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性易溶于水，难溶于乙醇实验过程：.配制含0.10 mol FeSO4的绿矾溶液。.制备FeCO3：向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入200 mL 1.1 molL1 NH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。.制备(NH2CH2COO)2Fe：实验装置如下图(夹持和加热仪器略去)，将实验得到的沉淀和含0.20 mol甘氨
2、酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：(1)实验中：实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为_(写化学式)。再滴加少量稀硫酸的作用是_。(2)实验中：生成沉淀的离子方程式为_。(3)实验中：C中盛柠檬酸溶液的仪器名称为_。装置A中所盛放的试剂是_。(填字母)ANa2CO3和稀H2SO4BCaCO3和稀H2SO4CCaCO3和稀盐酸确认C中空气排尽的实验现象是_。加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解，另一个作用是_。洗涤实验中得到的沉淀
3、，所选用的最佳洗涤试剂是_。(填字母)A热水B乙醇溶液C柠檬酸溶液若产品的质量为17.34 g，则产率为_%。解析：(1)Fe2具有还原性，能被空气中氧气氧化，因此需要加入Fe粉，防止Fe2被氧化；Fe2能发生水解，加入稀硫酸的目的是抑制Fe2的水解；(2)实验制备的是FeCO3，所用试剂为FeSO4和NH4HCO3，利用HCO的电离HCOCOH，Fe2结合CO，促使平衡向正反应方向移动，H浓度增大，H与HCO反应生成CO2，因此离子方程式为Fe22HCO=FeCO3CO2H2O；(3)根据仪器的特点，盛放柠檬酸溶液的仪器是滴液漏斗；装置A制备CO2，装置A为启普发生器的简易装置，因此盛放的试
4、剂是CaCO3和盐酸，故C正确；空气排尽，CO2充满装置，即装置D中澄清石灰水变浑浊；根据信息，柠檬酸具有还原性和强酸性，能够促进FeCO3的溶解，防止Fe2被氧化；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，因此用乙醇溶液洗涤，故选项B正确；根据原子守恒，FeCO3和甘氨酸恰好完全反应，因此甘氨酸亚铁的物质的量为0.1 mol，质量为20.4 g，产率为100%85%。答案： (1)Fe防止Fe2水解(2)Fe22HCO=FeCO3CO2H2O(3)滴液漏斗CD中澄清石灰水变浑浊防止二价铁被氧化B852水合草酸亚铁(FeC2O4xH2O)是生产锂电池的原料，难溶于水，受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁
5、的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁，反应的化学方程式是_。(2)将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取2 mL此溶液于3支试管中，进行实验：第一支试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红；第二支试管中加入几滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入几滴酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。上述实验能证明水合草酸亚铁中存在Fe2的是_(填编号)。(3)为测定水合草酸亚铁中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。实验步骤如
6、下：A打开K1和K2，缓缓通入N2B加热装置A一段时间C停止加热，冷却到室温D关闭K1和K2，称量AE重复上述步骤，直至A恒重，记为m3 g步骤B至步骤C继续通入N2的目的是_。根据实验数据记录，计算水合草酸亚铁化学式中结晶水数目x_(列式表示)。(4)为探究草酸亚铁的分解产物，将(3)中已恒重的装置A接入下列图所示部分的装置(可重复选用)进行实验。打开K1和K2，缓缓通入N2，充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。写出草酸亚铁受热分解的化学方程式：_。实验装置中，依次连接的合理顺序为A_。解析：(1)硫酸亚铁溶液和草酸反应的化学方程式是FeSO4H2C2O4xH2O=
7、FeC2O4xH2OH2SO4；(2)向试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红，不能说明肯定存在Fe2；向试管中加入几滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，说明肯定存在Fe2；草酸根离子、Fe2均能与紫红色酸性KMnO4溶液反应，不能说明肯定存在Fe2；故答案选。(3)在无氧环境中进行反应，防止FeC2O4冷却时被氧化，同时将装置A中的水蒸气转移出装置A；m(H2O)(m2m3)g，m(FeC2O4)(m3m1)g，FeC2O4xH2O=FeC2O4 xH2O14418x (m3m1)g(m2m3)g得到x。(4)由于分解后有磁性的黑色化合物生成，该化合物为Fe3O4，铁元素化合价有变化，说
8、明分解过程中发生了氧化还原反应，化学方程式为3FeC2O4=Fe3O44CO2CO2；生成的气体先通过澄清石灰水来证明二氧化碳的存在，再通过浓的氢氧化钠吸收二氧化碳，再通过澄清石灰水来证明二氧化碳已吸收完全，气体经干燥再经过灼热的氧化铜，将反应后的气体通过澄清石灰水来证明又生成了二氧化碳，最后进行尾气处理；依次连接的合理顺序为ACE(C)FGCH。答案：(1)FeSO4H2C2O4xH2O=FeC2O4xH2OH2SO4(2)(3)将装置A中的水蒸气带走；同时防止FeC2O4冷却时被氧化(4)3FeC2O4=Fe3O44CO2CO2CE(C)FGCH3某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)进
9、行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。(1)仪器B的名称是_，B中固体物质为_。(2)反应过程中末端导管必须插入试管C的水中，目的是_。(填字母)A吸收反应剩余的氮气B控制通入气体的流速C防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应(3)将下列操作步骤补充完整：打开活塞K并通入N2；点燃酒精灯，进行反应；反应结束后，_。(4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下：A的质量m0/gA与钙的质量m1/gA与产物的质量m2/g14.8015.0815.15通过计算得到化学式CaxN2，其中x_。小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应
10、，请写出Ca3N2与水反应的化学方程式：_，设计实验检验Ca3N2与水反应的产物(写出必要的操作及现象)：_。解析：(1)仪器B为干燥管，其作用是防止外界水蒸气进入A中，可选用碱石灰等固态干燥剂。(2)可以在实验过程中通过观察末端导管口气泡产生的速度，控制与调整N2的流速，同时可防止空气进入A中，避免生成CaO。(4)参加反应的钙的质量15.08 g14.80 g0.28 g参加反应的N2的质量15.15 g15.08 g0.07 g则：xCaN2CaxN2 40x g 28 g 0.28 g 0.07 gx2.8。Ca3N2与水反应属于非氧化还原反应，生成Ca(OH)2和NH3；用湿润的红色
11、石蕊试纸检验NH3，用Na2CO3溶液检验Ca(OH)2，要注意叙述的完整性。答案：(1)干燥管碱石灰(或无水氯化钙，其他合理答案均可)(2)BC(3)熄灭酒精灯，待A冷却至室温后，再停止通入氮气(4)2.8Ca3N26H2O=3Ca(OH)22NH3取少量氮化钙于一洁净试管中，加入适量水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则证明有氨气生成，反应一段时间后，再向试管中滴加碳酸钠溶液，若有白色沉淀出现则证明有氢氧化钙生成(或其他合理答案均可)4镁及其化合物是实验设计的热点载体，查阅资料可知：2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2OMg3N2与水反应常温下，NH3H2O、CH3COOH的电离常数都等于1.8105.探究镁的性质。某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物，实验装置如图所示。(1)装置B中试剂是_；装置D的作用是_。(2)实验时，先启动装置A中的反应，当装置C中充满红棕色气体时再点燃酒精灯，这样操作的目的是_。(3)确定有N2生成的实验现象是_。(4)实验完毕后，设计实验确认产物中
