超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑（SbCl3）制备HSbF6的反应如下：
SbCl3+Cl2 80℃ SbCl5 SbCl5+6HF═HSbF6+5HCl
制备SbCl5的初始实验装置如图（毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略）：
相关性质如下表：
80
℃
| 物质 | 熔点 | 沸点 | 性质 |
| SbCl3 | 73.4℃ | 220.3℃ | 极易水解 |
| SbCl5 | 3.5℃ | 140℃分解 79℃/2.9kPa | 极易水解 |
（1）实验装置中两个冷凝管
不能
不能
（填“能”或“不能”）交换使用。（2）试剂X的作用为
防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶
防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶
、收集氯气，防止污染空气
收集氯气，防止污染空气
。（3）反应完成后，关闭活塞a,打开活塞b,减压转移
三颈烧瓶
三颈烧瓶
（填仪器名称）中生成的SbCl5至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是 b
b
（填“a”或“b”）；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 防止SbCl5受热分解
防止SbCl5受热分解
。（4）实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
。（写化学反应方程式）（5）为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4═[CH3C（OH）2]+[HSO4]-，以此类推，H2SO4与HSbF6之间的化学反应方程式为
H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-
H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-
。（6）实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基（—CH3）＜亚甲基（—CH2-）＜次甲基（
）。写出2-甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式 CH（CH3）3+H+=C（CH3）3++H2↑
CH（CH3）3+H+=C（CH3）3++H2↑
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】不能；防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶；收集氯气，防止污染空气；三颈烧瓶；b；防止SbCl5受热分解；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-；CH（CH3）3+H+=C（CH3）3++H2↑
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：585引用：2难度：0.6
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
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