Question

11．元素及其化合物的學(xué)習(xí)和應(yīng)用是中學(xué)化學(xué)的主要任務(wù)之一．
（1）硫酸亞鐵是一種常見的補(bǔ)血劑，但很容易被氧化．若需證明Fe²⁺是否全部被氧化，可以選擇的試劑是酸性高錳酸鉀溶液；若向硫酸亞鐵溶液中加入雙氧水和稀硫酸，現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
（2）在空氣中強(qiáng)熱硫酸亞鐵有SO₂和SO₃氣體產(chǎn)生，同時生成紅褐色固體，請選擇合適的下列儀器（見圖）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)收集產(chǎn)生的SO₂和SO₃氣體，連接順序?yàn)锽DC（用裝置下的字母表示）
（3）常用的干燥劑硅膠，是網(wǎng)狀多孔物質(zhì)，主要成分為SiO₂，其中含水約為4%，制法是將硅酸減壓條件下加熱到300℃，使之分解．現(xiàn)以石英、純堿、鹽酸為原料，生產(chǎn)硅膠，試按生產(chǎn)順序?qū)懗龈鞑椒磻?yīng)的化學(xué)方程式SiO₂+Na₂CO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑、Na₂SiO₃+2HCl=H₂SiO₃↓+2NaCl、H₂SiO₃ $\frac{\underline{\;加熱\;}}{減壓}$ SiO₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）利用亞鐵離子具有還原性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加入高錳酸鉀溶液不褪色證明不含亞鐵離子；向硫酸亞鐵溶液中加入雙氧水和稀硫酸，硫酸亞鐵被氧化為硫酸鐵溶液；
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)收集產(chǎn)生的SO₂和SO₃氣體，利用三氧化硫熔點(diǎn)低冷卻會凝結(jié)為晶體，二氧化硫是比空氣重的易溶于水的氣體，用向上排氣法收集；
（3）以石英、純堿、鹽酸為原料，生產(chǎn)硅膠，二氧化硅和碳酸鈉加熱反應(yīng)生成硅酸鈉，硅酸鈉和和鹽酸反應(yīng)生成硅酸，硅酸分解得到二氧化硅；

解答 解：（1）利用亞鐵離子具有還原性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加入高錳酸鉀溶液不褪色證明不含亞鐵離子；向硫酸亞鐵溶液中加入雙氧水和稀硫酸，硫酸亞鐵被氧化為硫酸鐵溶液，溶液由淺綠色變化為棕黃色，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色，2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)收集產(chǎn)生的SO₂和SO₃氣體，利用三氧化硫熔點(diǎn)低冷卻會凝結(jié)為晶體，二氧化硫是比空氣重的易溶于水的氣體，用向上排氣法收集，剩余氣體有毒污染空氣需要用氫氧化鈉溶液吸收，所以選擇的裝置順序?yàn)锽DC，
故答案為：BDC；
（3）以石英、純堿、鹽酸為原料，生產(chǎn)硅膠，二氧化硅和碳酸鈉加熱反應(yīng)生成硅酸鈉，SiO₂+Na₂CO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑，硅酸鈉和和鹽酸反應(yīng)生成硅酸，Na₂SiO₃+2HCl=H₂SiO₃↓+2NaCl，硅酸分解得到二氧化硅H₂SiO₃ $\frac{\underline{\;加熱\;}}{減壓}$ SiO₂+H₂O；
故答案為：SiO₂+Na₂CO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑，Na₂SiO₃+2HCl=H₂SiO₃↓+2NaCl，H₂SiO₃ $\frac{\underline{\;加熱\;}}{減壓}$ SiO₂+H₂O；

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)，物質(zhì)制備分析，離子檢驗(yàn)方法，離子方程式書寫，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．