课题2
物质的制备
课时2
同步练习1
[基础过关]
一、乙酸乙酯的性质
1．炒菜时，往往加入一些料酒和食醋，这样可使菜变得味香可口，你认为其中的原因是( )
A．有盐类物质生成
B．有酸类物质生成
C．有醇类物质生成
D．有酯类物质生成
2．用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是
( )
A．溴乙烷和乙醇
B．乙酸乙酯和乙酸
C．溴苯和水
D．乙醇和水
3．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某
( http: / / www.21cnjy.com )实验小组从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到了乙酸和另一种化学式为C6H13OH的物质。以下分析不正确的是( )
A．C6H13OH分子中含有羟基
B．C6H13OH可与金属钠发生反应
C．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解
二、乙酸乙酯的制备
4．若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的
( http: / / www.21cnjy.com )氧都是16O，二者在浓H2SO4作用下发生反应，一段时间后，分子中含有18O的物质有
( )
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
5．如图在试管甲中先加入2
mL
95%的乙
( http: / / www.21cnjy.com )醇，并在振荡下缓慢加入2
mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2
g无水乙酸钠(CH3COONa)。将试管甲固定在铁架台上，在试管乙中加入5
mL饱和碳酸钠溶液，按图连接好装置进行实验，当试管乙中有明显现象时停止实验。
试回答：
(1)
实验时，应对试管甲缓慢加热，其目的是__________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)
写出试管甲中发生反应的化学方程式：____________________________________
__________________________________________________________________________。
(3)
加入浓硫酸的作用是_____________________________________________________、
________________________、______________________。
(4)该实验中球形管丙的作用是_______________________________________________。
(5)某同学做此实验时，观察到反应混合液变黑，并闻到刺激性气味，试分析其原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、其他类有机物的制备
6．某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如下图所示)进行甲酸(HCOOH)与甲醇(CH3OH)酯化反应的实验，回答以下问题：
(1)
甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式：_____________________________________
___________________________________________________________________________。
(2)
乙装置中长玻璃导管c的作用是____________________________________________；
冷凝水应该从____________口进入。
(3)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是_______________________________________，
原因：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验过程中选用的主要用品及试
( http: / / www.21cnjy.com )剂有碎瓷片(作用为________________)、甲酸、甲醇以及__________(作用为______________)，还有试管A和锥形瓶B内装的是________(作用为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________)。
[能力提升]
7．“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程
( http: / / www.21cnjy.com )中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室和工业上常用如下反应：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O来制取乙酸乙酯。
(1)
实验时，试管B观察到的现象是界面处产生浅红色，下层为蓝色，振荡后产生气泡，
界面处浅红色消失，原因是(用化学方程式表示)_
_______________________________
________________________________________________________________________。
欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯，采用的分离方法是________(填操作名称)。
(2)事实证明，此反应以浓H2SO4为催化剂，也存在缺陷，其原因可能是________。
a．浓H2SO4易挥发，以至不能重复使用
b．会使部分原料炭化
c．浓H2SO4有吸水性
d．会造成环境污染
8．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择
( http: / / www.21cnjy.com )一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是__________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是__________________。
[实验步骤]
(1)按丙同学选择的装置组装仪器，在试管中先加入3
mL乙醇，并在揺动下缓缓加入2
mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2
mL冰醋酸；
(2)将试管固定在铁架台上；
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
(4)用酒精灯对试管①加热；
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]
a．
步骤(1)安装好实验装置，加入样品前还应检查______________________________
_________________________________________________________________________；
b．写出试管①中发生反应的化学方程式(注明反应条件)
_________________________
_________________________________________________________________________；
c．试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是_______________________________________
________________________________________________________________________；
________(填“能”或“不能”)换成NaOH溶液，原因为_________________________
________________________________________________________________________。
9．酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
请根据要求回答下列问题：
(1)欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有____________________________、________
______________________等。
(2)若用下图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为
________________________________________________________________________、
________________________等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成_______________________________________
____________、_____________________________________________________等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初
( http: / / www.21cnjy.com )步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间
同一反应温度
反应温度/℃
转化率(%)
选择性(%)
反应时间/h
转化率(%)
选择性(%)
40
77.8
100
2
80.2
100
60
92.3
100
3
87.8
100
80
92.6
100
4
92.3
100
120
94.5
98.7
6
93.0
100
选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据，下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A．120
℃，4h
B．80
℃，2h
C．60
℃，4h
D．40
℃，3h
②当反应温度达到120
℃时，反应选择性降低的原因可能为______________________。
[拓展探究]
10．醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。
实验室制备溴乙烷和1 溴丁烷的反应如下：
NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4①
R—OH＋HBr??R—Br＋H2O②
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br－被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下：
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1 溴丁烷
密度/g·cm－3
0.789
3
1.460
4
0.809
8
1.275
8
沸点/℃
78.5
38.4
117.2
101.6
请回答下列问题：
(1)溴乙烷和1 溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是__________。(填字母)
a．圆底烧瓶
b．量筒
c．锥形瓶
d．布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性________(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇；其原因是________________________________________________________________________。
(3)将1 溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在________(填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，其目的是________(填字母)。
a．减少副产物烯和醚的生成
b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发
d．水是反应的催化剂
(5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是________。(填字母)
a．NaI
b．NaOH
c．NaHSO3
d．KCl
(6)在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于____________________；
但在制备1 溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是_________________________
__________________________________________________________________________。
答案
1．D 2.C
3．D 4．C
5．(1)减少乙醇、乙酸的挥发，减少副反应的发生，加快化学反应速率
(3)反应物(或制取乙酸) 催化剂 吸水剂 (4)防止倒吸兼起冷凝器的作用 (5)加热温度过高使有机物脱水炭化，浓硫酸被还原为SO2
6．
浓H2SO4
(1)HCOOH＋CH3OH
HCOOCH3＋H2O
△
(2)平衡气压、冷凝回流 b
(3)乙 乙的冷凝效果好，减少了甲醇等有毒物质对大气的污染
(4)防暴沸 浓H2SO4 催化剂和吸水剂 饱和Na2CO3溶液 溶解甲醇、使甲酸充分反应，降低甲酸甲酯的溶解度，便于收集纯净的甲酸甲酯
7．(1)2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O 分液
(2)bd
8．[装置设计]乙 能防止倒吸
[问题讨论]a.装置的气密性
b．CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
c．吸收乙醇；除去乙酸；
( http: / / www.21cnjy.com )降低乙酸乙酯的溶解度，使其分层析出 不能 若用NaOH溶液，则NaOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解，导致实验失败
9．(1)增大乙醇的浓度 移去生成的乙酸乙酯
(2)原料来不及反应就被蒸出 温度过高，发生了副反应 冷凝效果不好，部分产物挥发了(任填两种)
(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
(4)①C ②乙醇脱水生成了乙醚
10．(1)d
(2)小于 醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键
(3)下层 (4)abc (5)c
(6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)
1 溴丁烷与正丁醇的沸点差较小，若边反应边蒸馏，会有较多的正丁醇被蒸出课题2
物质的制备
课时3
同步练习1
[基础过关]
一、氢氧化铝的性质
1．人的胃液是一种强酸性液体，pH在0.9
( http: / / www.21cnjy.com )～1.5之间，氢氧化铝是一种治疗胃酸过多的胃药的主要成分。目前这种胃药已不常用，原因主要是
( )
A．长期摄入铝元素不利于人体健康
B．它不能中和胃酸
C．它不易溶于胃酸
D．它的疗效太差
2．向明矾溶液里滴入Ba(OH)2溶液，当SO沉淀完全时，铝元素的存在形式是
( )
A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3＋形式存在于溶液中
B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO形式存在于溶液中
C．全部以Al(OH)3沉淀形式存在
D．几乎全部以AlO形式存在于溶液中
3．向Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶
( http: / / www.21cnjy.com )液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示。则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量之比为
( )
A．6∶1
B．3∶1
C．2∶1
D．1∶2
4．下列物质中既能跟稀盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是
( )
①NaHCO3 ②CH3COONH4 ③Al2O3
④Al(OH)3 ⑤Al
A．③④
B．③④⑤
C．①③④⑤
D．全部
二、氢氧化铝的制备
5．实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，适宜选用的试剂是
( )
A．NaOH溶液
B．Ba(OH)2溶液
C．氨水
D．盐酸
6．下列反应的离子方程式书写正确的是
( )
A．过氧化钠固体与水反应：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑
B．氨水中通入过量二氧化硫：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O
C．澄清的石灰水中加入过量的NaHCO3溶液：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
D．AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
7．0.1
mol
Al2(SO4)3跟2
mol·L－1
NaOH溶液350
mL混合，所得沉淀的质量为
( )
A．78
g
B．15.6
g
C．7.8
g
D．3.9
g
8．用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是
( )
①加盐酸溶解；②加烧碱溶液溶解
( http: / / www.21cnjy.com )；③过滤；④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀；⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀；⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀
A．①⑤⑥③
B．②③⑥③
C．②③④③
D．②③⑤③
三、试剂滴加顺序不同而现象不同
9．下列各组溶液，只用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是
( )
A．KOH溶液和Al2(SO4)3溶液
B．CaCl2溶液和Na2CO3溶液
C．Ca(OH)2溶液和HCl溶液
D．AgNO3溶液和BaCl2溶液
10．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3
( http: / / www.21cnjy.com )、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质是
( )
A．Al2(SO4)3
B．NaOH
C．BaCl2
D．FeSO4
11．下列各组物质的溶液相
( http: / / www.21cnjy.com )互反应，无论前者逐滴滴入后者，还是后者逐滴滴入前者，反应现象均相同的是
( )
①HCl和NaAlO2 ②Ca(HCO3)2和Ca(OH)2 ③稀H2SO4和Fe(OH)3胶体 ④NaHCO3和HCl
A．①②
B．②③
C．①④
D．②④
[能力提升]
12．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是
( )
A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
C．溶液A和B均可选用稀硝酸
D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
13.
用过量的H2SO4
( http: / / www.21cnjy.com )、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按下图所示步骤分开五种离子，则溶液①②③④分别是
( )
A．①NaCl、②NaOH、③NH3·H2O、④H2SO4
B．①H2SO4、②NaOH、③NH3·H2O、④NaCl
C．①H2SO4、②NH3·H2O、③NaOH、④NaCl
D．①NaCl、②NH3·H2O、③NaOH、④H2SO4
14．某兴趣小组欲除去AlCl3溶液中混有的MgCl2、KCl杂质，并尽可能减少AlCl3的损失，设计了如下实验方案：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)反应①的离子方程式______________________________________________________
___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________，
NaOH溶液能否用氨水代替，为什么？_________________________________________
___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)溶液a中存在的离子有___________________________________________________，
在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，可以进行改进，改进的方法是___________
_________________________________________________________________________。
15．某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。
步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH＝8～9，静置、过滤、洗涤。
步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。请回答以下问题：
(1)
上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、____________________、___________________
等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是______________________________________________________。
(3)当步骤2中溶液的pH＝8～9时，检验沉淀是否完全的方法是__________________
__________________________________________________________________________。
(4)步骤2中溶液的pH较难控制，可改用________。
[拓展探究]
16．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物
( http: / / www.21cnjy.com )既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。
回答下列问题：
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________________________
__________________________________________________________________________。
(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是______________。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：___________
________________________________________________________________________。
答案
1．A 2．D 3．D 4．D 5．C 6．D 7．C 8．C 9．A 10．D 11．D 12．C
13．D
14．(1)Mg2＋＋2OH－==
( http: / / www.21cnjy.com )=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(或Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O) 不能，因为Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能继续与氨水反应，从而不能将Al(OH)3、Mg(OH)2分开
(2)Cl－、K＋、AlO、OH－、Na＋、H＋ 通入足量的CO2气体
15．(1)烧杯 漏斗 (2)除去铁等不溶于碱的杂质
(3)取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全
(4)通入足量的CO2气体
16．(1)AlO
(2)Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑
(3)①③④
(4)Al3＋＋3NH3
( http: / / www.21cnjy.com )·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)
2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制课题2
物质的制备
课时1
同步练习1
[基础过关]
一、气体的实验室制备
1．下图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑加尾气处理)气体。该装置可用于
( )
A．锌和盐酸生成氢气
B．二氧化锰与浓盐酸生成氯气
C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳
D．氯化钠和浓硫酸生成氯化氢
2．用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是
( )
二、硫酸亚铁铵的性质与制备
3．莫尔盐的组成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示，下列关于该物质的叙述不正确的是( )
A．是由硫酸铵和硫酸亚铁组成的混合物
B．是一种纯净物
C．是一种复盐
D．是一种结晶水合物
4．关于硫酸亚铁铵的溶解度的叙述正确的是
( )
A．比硫酸亚铁大
B．比硫酸铵大
C．比硫酸亚铁、硫酸铵都小
D．比硫酸亚铁、硫酸铵都大
5．将硫酸亚铁和硫酸铵以物质的量之比为1
( http: / / www.21cnjy.com )∶1混合，加足量水溶解，然后加热浓缩，再冷却结晶，最先析出的晶体是
( )
A．硫酸亚铁
B．硫酸铵
C．硫酸亚铁铵
D．硫酸亚铁和硫酸铵混合晶体
6．实验室配制和保存硫酸亚铁溶液，应采取的正确措施为
( )
①把蒸馏水煮沸，以赶走水中溶解的O2 ②溶解时加入少量稀硝酸 ③加入少量还原铁粉，并充分振荡 ④加入少量稀硫酸，并装入棕色试剂瓶中
A．①②③
B．①④
C．②③④
D．①③④
三、物质制备方案的设计与选择
7．实验室制取气体时，吸收尾气的方案，正确的是
( )
①向KMnO4晶体中加入浓盐酸，产生的气体进行漂白实验后的尾气用NaOH溶液吸收
②向Na2SO3晶体中滴入浓硫酸，尾气用氨水吸收
③向FeS固体中滴入稀盐酸，最后的尾气用CuSO4溶液吸收
④浓硫酸与食盐晶体共热，将多余的气体用水吸收
A．①④
B．②③
C．①③④
D．①②③④
8．下列反应适用于实验室制备氧气的是
( )
①高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
②硝酸铵热分解2NH4NO34H2O＋2N2↑＋O2↑
③过氧化氢催化分解2H2O22H2O＋O2↑
④二氧化氮热分解2NO22NO＋O2
A．只有①
B．①和②
C．①和③
D．①③④
9．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：
(1)FeH2Cu
(2)CuOCuSO4Cu
若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是
( )
A．消耗氧化铜的质量相同
B．消耗铁的质量相同
C．消耗硫酸的质量相同
D．生成硫酸亚铁的质量相同
[能力提升]
10．硫酸亚铁铵晶体原子排列比硫酸亚铁晶体
( http: / / www.21cnjy.com )更为紧密，氧气较难扩散入晶体空隙中，性质稳定许多，可在分析化学中作基准试剂。常温下，在空气中硫酸亚铁铵晶体比硫酸亚铁晶体失去结晶水要困难许多。
某化学研究小组设计如下实验来制备硫酸亚铁铵。
步骤一：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入15
mL
10%的Na2CO3溶
液，加热浸泡，用倾析法分离、洗涤、干燥、称量。
步骤二：FeSO4的制备。将称量好的铁屑放
( http: / / www.21cnjy.com )入锥形瓶，加入过量的3
mol·L－1
H2SO4溶液，加热至充分反应为止。趁热过滤，并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重。
步骤三：硫酸亚铁铵的制备。
( http: / / www.21cnjy.com )准确称取一定量的(NH4)2SO4晶体，配成饱和溶液，将其加入上面实验中的蒸发皿中，缓缓加热一段时间后停止加热，冷却析出晶体。抽滤后用无水乙醇洗涤晶体，称量所得晶体质量。
请回答下列问题：
(1)抽滤又叫减压过滤，则抽滤需用到的主要仪器有___________________、________和气泵。
(2)步骤二中有一处明显不合理，理由是_________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)步骤三中保证硫酸亚铁和硫酸铵两者物质的量相等的措施有___________________；
_________________________________________________________________________；
将(NH4)2SO4与FeSO4的溶液混合后加热、浓缩，停止加热的时机是_________________；
用无水乙醇洗涤晶体的原因是________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(4)FeSO4·7H2O在潮湿的
( http: / / www.21cnjy.com )空气中被氧化的产物为Fe(OH)SO4·3H2O，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
11．工业废铁屑表面常有铁
( http: / / www.21cnjy.com )锈(成分为Fe2O3)，并沾有油污。某校研究性学习小组设计实验方案，按以下①～④步骤用废铁屑制备绿矾(FeSO4·7H2O)晶体。
废铁屑铁屑
溶液(留有少量铁屑)
滤液绿矾晶体
根据该实验方案，回答下列问题：
(1)步骤①中废铁屑与NaOH溶液共热的目的是________________。
(2)步骤②中烧杯底部留有少量铁屑的理由是___________________________________
_______________________________________________________________________
说明剩余铁屑作用的离子方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在步骤③中，该小组采用如图抽气过滤(减压过滤)装置代替普通漏斗，其目的是
_________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(4)检查步骤③的滤液中没有Fe3＋的方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
[拓展探究]
12．绿矾(FeSO4·7H2O)、
( http: / / www.21cnjy.com )硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]是重要的化学化工试剂。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备。
请回答下列问题：
(1)
图1用于制备绿矾。其中锥形瓶中盛放的药品或原料是________，集气瓶的作用是
__________________________________；烧杯中主要发生反应：
①CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4
②4CuSO4＋PH3＋4H2O===H3PO4＋4H2SO4＋4Cu↓
则烧杯中盛放的试剂是__________，其作用是________________。
(2)图2用于制备硫酸亚铁铵。在0～6
( http: / / www.21cnjy.com )0
℃的温度范围内，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小，冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。
具体操作：
①打开活塞________，关闭活塞________，从分液漏斗滴入6
mol·L－1
H2SO4到250
mL锥形瓶，充分反应。
②待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞________，打开活塞________。
③放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。
(3)在制备硫酸亚铁的过程中，
( http: / / www.21cnjy.com )理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2＋被氧化。设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤相同，制得硫酸亚铁铵，并对产品质量进行检测。检测结果如下：
序号
反应物用量
产品质量
1
n(H2SO4)∶n(Fe)＞1∶1
介于Ⅰ级～Ⅱ级之间
2
n(H2SO4)∶n(Fe)＜1∶1
优于Ⅰ级
已知产品质量标准：Fe3＋的质量分数等
( http: / / www.21cnjy.com )于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe3＋的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制________过量为最佳。
答案
1．A 2．C 3．A 4.C 5.C 6.D
7．D 8．C 9．A
10．(1)布氏漏斗 吸滤瓶
(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余)，否则溶液中可能有Fe3＋存在
(3)准确称量反应前后铁的质量，生成的Fe
( http: / / www.21cnjy.com )SO4溶液要趁热过滤 浓缩至液体表面出现结晶薄膜 硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，乙醇可以除去其表面的水分
(4)4FeSO4·7H2O＋O2===4Fe(OH)SO4·3H2O＋14H2O
11．(1)除去铁屑表面的油污
(2)制备出饱和的FeSO4溶液，也可使Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋ 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(3)使吸滤瓶内的压强减小，提高过滤的速率 减少滤液与空气的接触，避免Fe2＋被氧化
(4)取少许滤液，加入KSCN溶液，无血红色出现
12．(1)铁屑、稀硫酸 安
( http: / / www.21cnjy.com )全瓶作用，防止烧杯中的溶液倒吸至锥形瓶中污染产物 CuSO4溶液 吸收H2S、PH3等尾气
(2)①BC A ②BC(或B) A (3)铁
