- 比色法
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甲酸（HCOOH）是一种有刺激气味的无色液体，有很强的腐蚀性．熔点8.4℃，沸点100.7℃，能与水、乙醇互溶，加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气．
实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：HCOOH
①从下图挑选所需的仪器，画出Ⅰ中所缺的气体发生装置（添加必要的塞子、玻璃管、胶皮管，固定装置不用画），并标明容器中的试剂．
②装置Ⅱ的作用是______．
（2）实验室可用甲酸制备甲酸铜．其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，然后再与甲酸反应制得四水甲酸铜[Cu（HCOO）2•4H2O]晶体．相关的化学方程式是：
2CuSO4+4NaHCO3=Cu（OH）2•CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O
Cu（OH）2•CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu（HCOO）2•4H2O+CO2↑
实验步骤如下：
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备：
Ⅱ、甲酸铜的制备：将Cu（OH）2•CuCO3固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸馏水，再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质．在通风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体2-3次，晾干，得到产品．
③“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是______．
④用乙醇洗涤晶体的目的是______．
正确答案
解：①该反应的制取原理为 液+液
②生成的气体中含有CO、HCOOH和H2O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶，故装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中，
故答案为：安全瓶，防止倒吸；
③甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大，如果冷却，会有晶体析出，降低产率，因此需趁热过滤，故答案为：防止甲酸铜晶体析出；
④甲酸铜易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，故需用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，故答案为：洗去晶体表面的水和其它杂质．
解析
解：①该反应的制取原理为 液+液
②生成的气体中含有CO、HCOOH和H2O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶，故装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中，
故答案为：安全瓶，防止倒吸；
③甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大，如果冷却，会有晶体析出，降低产率，因此需趁热过滤，故答案为：防止甲酸铜晶体析出；
④甲酸铜易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，故需用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，故答案为：洗去晶体表面的水和其它杂质．
氯气与金属锡在加热时反应可以用来制备SnCl4．已知：四氯化锡是无色液体，熔点-33℃，沸点114℃．SnCl4极易水解，在潮湿的空气中发烟．实验室可以通过下图装置制备少量SnCl4 （夹持装置略）．
（1）仪器C的名称为______；
（2）装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为______；
（3）装置Ⅱ中的最佳试剂为______，装置Ⅶ的作用为______；
（4）该装置存在的缺陷是：______；
（5）如果没有装置Ⅲ，在Ⅳ中除生成SnCl4外，还会生成的含锡的化合物的化学式为______；
（6）若Ⅳ中用去锡粉11.9g，反应后，Ⅵ中锥形瓶里收集到24.8g SnCl4，则SnCl4的产率为______．
正确答案
蒸馏烧瓶
MnO2+4H++2Cl-
饱和氯化钠溶液
防止空气中水蒸气进入Ⅵ中，SnCl4水解
缺少尾气处理装置
Sn（OH）4或SnO2等
95.0%
解析
解：由装置图可知装置Ⅰ应为制备氯气装置，涉及离子反应为MnO2+4H++2Cl-
（1）仪器C的名称为蒸馏烧瓶，故答案为：蒸馏烧瓶；
（2）装置Ⅰ中浓盐酸与MnO2在加热时发生反应产生氯气．发生反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
（3）由于盐酸有挥发性，所以在制取的氯气中含有杂质HCl，在与金属锡反应前要除去，因此装置Ⅱ中的最佳试剂为除去HCl同时还可以减少氯气消耗的饱和食盐水；SnCl4极易水解，在潮湿的空气中发烟．为了防止盐水解，所以要防止起水解．装置Ⅶ的作用为防止空气中的水蒸气进入Ⅵ中使SnCl4水解，故答案为：饱和氯化钠溶液；防止空气中水蒸气进入Ⅵ中，SnCl4水解；
（4）未反应的氯气没有除去，缺少尾气处理装置，故答案为：缺少尾气处理装置；
（5）如果没有装置Ⅲ，则在氯气中含有水蒸汽，所以在Ⅳ中除生成SnCl4外，还会生成SnCl4水解产生的含锡的化合物Sn（OH）4或SnO2，故答案为：Sn（OH）4或SnO2等；
（6）若Ⅳ中用去锡粉11.9g，则n（Sn）=0.1mol，理论上产生的SnCl4的物质的质量是m（SnCl4）=0.1mol×261g/mol=26.1g所以反应后，若Ⅵ中锥形瓶里收集到24.8gSnCl4，则SnCl4的产率为
（2015秋•成都月考）铁、铜单质及其化合物应用范围很广．现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体（CuCl2•2H20），为制取纯净的CuCl2•2H20，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯：
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH，见表：
请回答下列问题．
（1）最适合作氧化剂X的是______．
A．K2Cr207 B．NaCl0 C．H202 D．KMn04
（2）加入的物质Y是______．
A．CuO B．NaOH C．Cu2（OH）2CO3 D．NH3
（3）由溶液Ⅲ获得CuCl2•2H2O，需要经过______、______、过滤操作．
（4）测定溶液Ⅰ中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，取用KMnO4溶液应使用______（“酸式”或“碱式”）滴定管．反应的化学方程式：______．
正确答案
解：（1）根据实验目的，加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成Fe（OH）3沉淀而与Cu2+分离，K2Cr2O7、NaClO、H2O2、KMnO4都具有氧化性，能将亚铁离子氧化，但是K2Cr2O7、NaClO、KMnO4能引进新的杂质离子，双氧水是绿色氧化剂，得到的还原产物是水，不会引进杂质离子，
故答案为：C；
（2）加入的物质Y可调节，使Fe3+全部沉淀，同时不引进新杂质，铁离子在水中存在水解平衡：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，用Cu（OH）2、CuCO3、CuO、Cu2（OH）2CO3等，
中和溶液的酸性，能促进水解平衡向正反应方向移动，调节pH，可以将铁离子沉淀（Fe3+氢氧化物完全沉淀时的PH：3.2），同时引入铜离子，无新的金属离子引入，且铜离子不沉淀（Cu2+氢氧化物开始沉淀时的PH：4.7），氢氧化钠和氨气都能使铜离子沉淀，无法分离Fe3+、Cu2+，
故答案为：AC；
（3）结晶水合物，为防止结晶水散失，从溶液中获得晶体通常采用降温结晶，所以从溶液中获得氯化铜晶体（CuCl2•2H20）要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤三步操作，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的胶管，所以选择酸式滴定管，测定溶液Ⅰ中Fe2+的浓度，用KMnO4标准溶液滴定，Fe2+与MnO4-反应，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，由电子守恒、电荷守恒、原子守恒可知，离子反应为MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：酸式；MnO4-+8H++5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O．
解析
解：（1）根据实验目的，加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成Fe（OH）3沉淀而与Cu2+分离，K2Cr2O7、NaClO、H2O2、KMnO4都具有氧化性，能将亚铁离子氧化，但是K2Cr2O7、NaClO、KMnO4能引进新的杂质离子，双氧水是绿色氧化剂，得到的还原产物是水，不会引进杂质离子，
故答案为：C；
（2）加入的物质Y可调节，使Fe3+全部沉淀，同时不引进新杂质，铁离子在水中存在水解平衡：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，用Cu（OH）2、CuCO3、CuO、Cu2（OH）2CO3等，
中和溶液的酸性，能促进水解平衡向正反应方向移动，调节pH，可以将铁离子沉淀（Fe3+氢氧化物完全沉淀时的PH：3.2），同时引入铜离子，无新的金属离子引入，且铜离子不沉淀（Cu2+氢氧化物开始沉淀时的PH：4.7），氢氧化钠和氨气都能使铜离子沉淀，无法分离Fe3+、Cu2+，
故答案为：AC；
（3）结晶水合物，为防止结晶水散失，从溶液中获得晶体通常采用降温结晶，所以从溶液中获得氯化铜晶体（CuCl2•2H20）要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤三步操作，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的胶管，所以选择酸式滴定管，测定溶液Ⅰ中Fe2+的浓度，用KMnO4标准溶液滴定，Fe2+与MnO4-反应，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，由电子守恒、电荷守恒、原子守恒可知，离子反应为MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：酸式；MnO4-+8H++5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O．
FeCl3在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．
I．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④…
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为______．
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是______．
（3）上述操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）______．
（4）装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：______．
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．
（5）FeCl3与H2S反应的离子方程式为______．
（6）电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为______．
（7）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：①H2S的原子利用率为100%；②______．
正确答案
解：（1）装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应为2Fe+3Cl2
（2）对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器，故答案为：在沉积的FeCl3固体下方加热；
（3）为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2⑤用干燥的N2赶尽Cl2，故选：②、⑤；
（4）检验FeCl2是否失效，是检验有无Fe2+，而不是检验Fe3+的存在，不能选择KSCN溶液，而应该选择KMnO4溶液，因Fe2+有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：酸性KMnO4溶液；
（5）三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；
（6）电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还原反应，2H++2e-═H 2↑，阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应：Fe2+-e-=Fe3+，故答案为：Fe2+-e-=Fe3+；
（7）电解池中最终得到的FeCl3可重新用来吸收H2S，得到循环利用，故答案为：FeCl3可以循环利用．
解析
解：（1）装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应为2Fe+3Cl2
（2）对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器，故答案为：在沉积的FeCl3固体下方加热；
（3）为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2⑤用干燥的N2赶尽Cl2，故选：②、⑤；
（4）检验FeCl2是否失效，是检验有无Fe2+，而不是检验Fe3+的存在，不能选择KSCN溶液，而应该选择KMnO4溶液，因Fe2+有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：酸性KMnO4溶液；
（5）三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；
（6）电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还原反应，2H++2e-═H 2↑，阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应：Fe2+-e-=Fe3+，故答案为：Fe2+-e-=Fe3+；
（7）电解池中最终得到的FeCl3可重新用来吸收H2S，得到循环利用，故答案为：FeCl3可以循环利用．
设计了四种制备气体的方案：①加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；②加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；③用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；④用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢．不宜采用的方案有哪些？（ ）
正确答案
解析
解：①实验室制乙烯应用浓硫酸和乙醇加热到170°C，故①错误；
②制备氯气应用浓盐酸和二氧化锰，稀盐酸和二氧化锰不反应，故②错误；
③稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，阻碍反应的继续进行，制备二氧化碳应用稀盐酸和大理石，故③错误；
④制备硫化氢应用稀硫酸和硫化亚铁，稀硝酸具有强氧化性，将硫化氢氧化，不能得到硫化氢气体，故④错误．
故选D．
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