高考化学一轮优化探究练习：第10章第32讲《化学实验方案的设计与评价》（含详解）

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课时作业
1．(西城区质检)Fe(OH)3可用来制颜料、药物，做净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。
资料：新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3H＋＋FeO＋H2O。
(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中，分别加入3 mL不同浓度的NaOH溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：
c(NaOH)/(mol·L－1)
5.0
6.0
7.0
实验Ⅰ：滴入几滴KSCN溶液
不变红
不变红
不变红
实验Ⅱ：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴KSCN溶液
不变红
变红
变红
①产生红褐色沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②当c(NaOH)≥6.0 mol·L－1时，实验Ⅱ中溶液变红的原因是
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。
①向1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液，立即产生大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，________证明沉淀中含有碳酸盐。
②向1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1 Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。产生FeSO3的原因是
________________________________________________________________________。
(3)比较(1)和(2)，制备Fe(OH)3的合理方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(注
明试剂和用量)。
(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)3，该试剂的化学式是________(写出一种
即可)。
解析：(1)①氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；②NaOH浓度较小时，与FeCl3反应后的上层清液中几乎不含有Fe3＋、FeO，增大NaOH浓度后，促进Fe(OH)3电离为FeO，故当c(NaOH)≥6.0 mol·L－1时，其与FeCl3反应后的上层清液中含有FeO，实验Ⅱ中，加入过量H2SO4，结合Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3H＋＋FeO＋H2O可知，有Fe3＋生成，则加入KSCN溶液后，混合溶液变红。
(2)①碳酸盐与盐酸反应有CO2生成，证明沉淀中含有碳酸盐；②向1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1 Na2SO3溶液发生氧化还原反应：2Fe3＋＋SO＋H2O2Fe2＋＋SO＋2H＋，继续滴加Na2SO3溶液：Fe2＋＋SOFeSO3↓。(3)(2)方法容易引入杂质，(1)中NaOH浓度过大时，Fe3＋的利用率不高，因此制备Fe(OH)3的合理方法是选用1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L－1的NaOH溶液。(4)Na2O2具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，同时生成的溶液具有碱性，可制得Fe(OH)3，FeSO4溶液与NaClO反应也可制Fe(OH)3。
答案：(1)①Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
②FeO＋4H＋===Fe3＋＋2H2O，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(2)①加入少量稀盐酸，有无色气泡产生
②2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋、Fe2＋＋SO===FeSO3↓(文字描述也可)
(3)1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L－1的NaOH溶液
(4)Na2O2、NaClO等
2．(广州测评)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种用途广泛的化工原料。有关资料及制取步骤如下：
①氨基甲酸铵在常温下、干燥的空气中稳定，遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵。
②制备氨基甲酸铵的原理为2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH”“