工业上制备补血剂常用碳酸亚铁，某兴趣小组对碳酸亚铁的制备与性质进行探究。(1)利用下列装置...

工业上制备补血剂常用碳酸亚铁，某兴趣小组对碳酸亚铁的制备与性质进行探究。

(1)利用下列装置制备碳酸亚铁：

①实验时要配制100 mL 4 mol·L－1 H2SO4溶液，需用98% (ρ＝1.84 g·cm－3)的浓硫酸体积为________mL(精确到0.1)。

②制备FeCO3时，将B中混合溶液压入装置C的操作是________。

(2)探究碳酸亚铁性质

如图，称取一定质量的纯净FeCO3放入玻璃管中，打开K，通入氧气。加热玻璃管。B瓶中澄清石灰水不再产生沉淀时(全部转化为CO2)，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却，称量剩余固体的质量。

取少量玻璃管中的剩余固体于试管，滴加稀硫酸至固体完全溶解。将溶液分为甲、乙两份进行后续实验。向甲溶液滴加KSCN溶液，溶液变红色；向乙溶液滴加酸性KMnO4溶液，溶液不褪色。

①上述实验________(填：“甲”或“乙”)不能确定剩余固体成分。

②若开始时称取FeCO3 23.2 g固体，高温灼烧至恒重，称得固体质量净减7.2 g。通过计算确定剩余固体成分是________。

③根据上述实验结果判断，FeCO3在氧气中高温灼烧发生反应的化学方程式为____________________。

(3)FeCO3可用于乳制品、营养液成分乳酸亚铁的制备：将FeCO3加入乳酸溶液中，再加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸。

①反应后加入适量乳酸的作用是________________。最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得乳酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________________。

②已知人体不能很好地吸收利用Fe3＋，科学研究表明服用含乳酸亚铁的补血剂时，同时服用维生素C，有利于铁元素的吸收。维生素C在这一过程中的作用是________________。

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碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备 FeCO3 沉淀的最佳方案：　

(1)实验 I 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：

□Fe2+ +□____+□　　 + □H2O=□　　 Fe(OH)3 +□HCO3−

(2)实验 II 中产生 FeCO3 的离子方程式为_____________________________。

(3)为了探究实验 III 中 NH4+所起的作用，甲同学设计了实验 IV 进行探究：

实验 IV 中加入 Na2SO4 固体的目的是②_______________________。

对比实验 II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生 H+，降低溶液 pH，减少了副产物 Fe(OH)2 的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：③_____________，再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合。

(4)小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验 III 中 FeCO3 的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 I、II、III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至 A 处的广口瓶中。

为测定 FeCO3 的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是______________________。

(5)实验反思：经测定，实验 III 中的 FeCO3 纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析，制备 FeCO3 实验成功的关键因素是_______________________________________

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（8分）某化学兴趣小组参考工业制硝酸的化学原理，在实验室用下列各装置进行组合来制备硝酸并验证硝酸的性质(所给装置必须用到并且只能用一次，各装置中的试剂均足量。已知常温下CaCl₂能吸收氨气)。

（1）装置的连接顺序为(用a、b、c、d等字母表示)：b接(  )，(  )接(  )，(  )接(    )。

（2）写出氨气催化氧化的化学方程式______________________；

（3）进行实验时，装置A中碱石灰的作用是_____________，D中的现象是_______________；

（4）能证明有硝酸生成的现象是__________________________________________；

（5）实验开始时，下列操作顺序最合理的是______________

a．先加热A装置中的催化剂．再由导管a通入空气

b．先由导管a通人空气，再加热A装置中的催化剂

c．在由导管a通人空气的同时，加热A装置中的催化剂

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某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。[制取氨气的反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O]

【实验探究】

(1)利用上述原理，实验室制取氨气应选用下图中　　 　　 　　 发生装置进行实验。

(2)B装置中的干燥剂可选用　　　　　　　　 (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。

(3)用5.35 g NH4Cl固体与足量Ca(OH)2反应，最多可制得标准状况下氨气的体积为　　　　　　 L。(NH4Cl的摩尔质量为53.5 g·mol－1)

(4)气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是　　　　　　 (填“C”或“D”)。

(5)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是　　 　　 　 。

(6)F装置中倒置漏斗的作用　　　　　　　　　　　　　　　 。

【拓展应用】

(7)某同学用氨气和滴加酚酞的水做喷泉实验，根据烧瓶内产生红色喷泉的现象，说明氨气具有　　　　　 性质(填序号)。

a．还原性　　　　 b．极易溶于水　　　　 c．与水反应生成碱性物质

(8)氨气的用途很广。如可用氨气处理二氧化氮： 8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O

该反应中氨气体现　　　 　　　 　　 (填“氧化性”或“还原性”)。

请你列举出氨气的另一种用途　　　　　　　　　　 　　　　　　 。

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某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。已知：制取氨气的反应原理为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

[实验探究]

（1）利用上述原理，实验室制取氨气应选用下图中________(填序号)发生装置进行实验。

（2）B装置中的干燥剂可选用________(填“碱石灰”或“浓硫酸”)。

（3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是________(填“C”或“D”)。

（4）F装置中倒置漏斗的作用是___________________________________。

（5）某同学用氨气和滴加酚酞的水做喷泉实验，根据烧瓶内产生红色喷泉的现象，说明氨气具有________性质(填序号)。

a．还原性　　　　 b．极易溶于水　　 c．与水反应生成碱性物质

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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某化学兴趣小组为探究氯气的性质并用Cl2制备HClO，设计如下实验方案，请回答下列问题：

实验一：性质探究

设计图3实验装置来制备并验证氯气的性质，部分夹持设计未画出。

图3

（1）请写出装置A中制备氯气的反应化学方程式______________________；

（2）装置B的作用是______________________；

（3）双通管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球，实验现象为_____________；

实验二：制备HClO

（4）设计图4所示装置E代替图3中的装置C，用于制备较高浓度的HClO溶液。在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙。

图4

①该方案反应后所得的溶液中HClO浓度比氯水中大的原因是_______________

②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，则反应所得溶液中的溶质除CaCl2、HClO外，还含有__________

③该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少a g，反应后从所得的100mL溶液中取用10mL与稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为b L（已换算成标准状况），则原溶液中CaCl2的浓度为　 　 　 mol·L－1（用含a、b的代数式表示，可不必化简）。

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某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质，按下列装置（部分挟持装置已略去）进行实验：

（1）写出实验室用固体制取氨气的化学方程式___________________________。

（2）利用上述原理，实验室制取氨气应选用下图中________发生装置进行实验。

（3）B装置中的干燥剂可选用________（填“碱石灰”或“浓硫酸”）。

（4）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是________（填“C”或“D”），试纸颜色变为___________。

（5）当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，发生的化学反应是____________可观察到的现象是____________。

（6）F装置的作用是____________，装置中倒扣的漏斗是为了_____________________。

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