某研究性学习小组的同学探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)写出反应②的离子反应方程式__________________________________________。
(2)在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺,试剂Y为无色液体,反应④的总化学方程式是_____________________________________。
(3)乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备 FeCl3•6H2O晶体,是将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl3•6H2O晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是__________________
(4)丙同学设计如下方案测定甲同学所制得的绿矾晶体中结晶水含量,其方法过程如下
①称取mg己研细的新制得的绿矾晶体,称量的方法是___________
a.直接将晶体放置于天平托盘上所垫的纸片上称量
b.将晶体置于干燥的坩埚中,然后再按a中操作进行称量
c.将晶体置于己准确称量的干燥坩埚中,然后再按a中操作进行称量
②在氮气流环境中加热坩埚中晶体使其失去全部结晶水后再停止加热,并仍在氮气流环境下冷却。放在氮气流中加热与冷却的原因是____________________________
③将坩埚放在天平上进行称量,称得质量为n1g
④重复②、③的操作,称得的质量为n2g,表明不需要再加热再称量的依据是________
⑤下表数据来是该同学实验报告中的数据,试求出晶体中X=_______
实验编号 |
坩埚质量 |
坩埚与晶体总质量 |
加热后坩埚与固体总质量 |
1 |
11.2g |
25.1g |
19.2g |
2 |
11.2g |
25.1g |
18.8g |
3 |
11.2g |
25.1g |
18.9g |
利用如图所示的装置验证稀硝酸被铜还原的产物是NO而不是NO2:
(1)空气对实验影响很大。为了预先除去装置中的空气,在A装置中产生的气体是_________,检验装置中的空气已被除净的方法是___________________
_____________________________;E中应加入的试剂是_______________;
(2)关闭弹簧夹a和d,打开b,由分液漏斗向试管B中滴加稀硝酸,装置C中的气体呈__________色,装置D的作用是___________________________;关闭弹簧夹d的目的是__________________________________________;
(3)将A 装置换成鼓气球,鼓入少量空气,C中气体的颜色变为________色,此时弹簧夹b应打开,d应________(填“打开”或“关闭”);
(4)实验结束时,如何操作才能使装置中的有毒气体被E中的溶液充分吸收?
__________________________________________________________。
某校活动小组用下图所示装置及所给药品(图中夹持仪器已略去)探究工业制硫酸接触室中的反应,并测定此条件下二氧化硫的转化率。已知C中的浓硫酸含溶质m mol,假设气体进入C和D时分别被完全吸收,且忽略装置内空气中的CO2。
请回答下列问题:
(1)已知0.5 mol SO2被O2氧化成气态SO3,放出49.15kJ热量,反应的热化学方程式为。
(2)检查完装置的气密性且加入药品后,开始进行实验,此时首先应进行的操作是
。
(3)实验时A中氧气导冒出的气泡与二氧化硫导管冒出的气泡速率相近,其目的是
;装置C中浓硫酸的作用为;
装置D中盛放的溶液中足量的(选填字母)。
a.BaCl2溶液 b.NaOH溶液 c.NaHSO3饱和溶液
(4)停止通入SO2,熄灭酒精后,为使残留在装置中的SO2、SO3被充分吸收,操作方法是。
(5)实验结束后,稀释装置C中的溶液,并向其中加入足量的BaCl2溶液,得到的沉淀质量为wg。若装置D增加的质量为ag,则此条件下二氧化硫的转化率是
(用含字母的代数表示,结果可不化简)。
下图中,甲由C、H、O三种元素组成,元素的质量比为12:3:8,甲的沸点为78.5℃,其蒸气与H2的相对密度是23。将温度控制在400℃以下,按要求完成实验。
(1)在通入空气的条件下进行实验Ⅰ。
①甲的名称是 ,加入药品后的操作依次是 。
a.打开活塞 b.用鼓气气球不断鼓入空气 c.点燃酒精灯给铜丝加热
②实验结束,取试管中的溶液与新制的Cu(OH)2混合,加热至沸腾,实验现象为
。
③现用10%的NaOH溶液和2%的CuSO4溶液,制取本实验所用试剂Cu(OH)2,请简述实验操作。
。
(2)在停止通入空气的条件下进行实验Ⅱ。
①关闭活塞,为使甲持续进入反应管中,需要进行的操作是
。
②甲蒸气进入反应管后,在铜做催化剂有250~350℃条件下发生可逆的化学反应,
在试管中收集到了实验Ⅰ相同的产物,并有可燃性气体单质放出。该反应揭示了甲
催化氧化的本质。写出实验Ⅱ中反应的化学方程式,并结合该化学方程式简要说明实验Ⅰ中所通空气的作用。
某化学兴趣小组的同学,在学习了高中化学第三册中有关草酸的性质,查阅了大量资料,获得了草酸的一些信息,整理出下表:
(1) 草酸晶体 |
分子式 |
H2C2O4·2H2O |
颜色 |
无色晶体 |
熔点 |
100.1℃ |
受热至100.1℃时失去结晶水,成为无水草酸。 |
||
(2) 无水草酸 |
结构简式 |
HOOC—COOH |
溶解性 |
能溶于水或乙醇 |
特性 |
大约在157℃升华(175℃以上发生分解)。 |
|||
化学性质 |
H2C2O4 + Ba(OH)2 =BaC2O4↓+ 2H2O |
|||
HOOC—COOH >175℃ CO2↑+CO↑+H2O↑ |
该组同学依据上表设计了一套如下图所示的实验装置,欲通过实验验证无水草酸受热分解的产物,并利用反应产生的CO气体来还原铁的某种氧化物(FexOy),以确定FexOy的组成。
请回答下列问题:
(1)实验所需的仪器装置如上图所示,各装置的连接顺序为:
e接、接、接、接 h 。
(2)该组同学进行了下列实验操作:
①点燃B处的酒精灯;
②检查实验装置的气密性并装入药品;
③反应结束后,先熄灭B处的酒精灯,继续通入气体直到B中固体全部冷却后,再熄灭c处的酒精灯;
④点燃c处的酒精灯,开始反应,在装置E的i口处收集一试管气体,验纯;
⑤点燃尖嘴i处的酒精灯。
正确的实验操作顺序是:。
(3)收集气体验纯的目的是。
D装置中澄清石灰水的作用是。
E装置中澄清石灰水的作用是。
(4)反应完全后,该组同学进行数据处理。反应前,称得硬质玻璃管的质量为54.00 g,样品FexOy的质量为7.84 g;反应后,称得硬质玻璃管与剩余固体的总质量为59.60g(其质量经同样操作后也不再发生变化),则样品FexOy中,x:y=。
(5)本实验有没有不妥之处?如果有,请答出改进的方案;若无,此问可不必答。
。
(18分)在一定条件下,用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物,该氧化物又可以经此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。某校化学小组利用下图所列装置进行铁与水反应的实验,并利用产物进一步与四氧化三铁反应制取铁粉。(装置中的铁架台、铁夹等必要的夹持仪器在图中均已略去)
(1) 烧瓶A中常加入碎瓷片,其作用是 ,
小试管C的作用是 。
(2) 为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须 ,
E管中的反应开始后, 在F出口处应 。
(3) 反应3Fe +4H2O(g) Fe3O4 +4H2在一定条件下实际上为可逆反应,本实验中是如何实现Fe向Fe3O4的转变的?试用化学平衡移动原理加以解释
。
(4) 停止反应,待B管冷却后,取其中固体加入过量稀盐酸,充分反应后过滤。简述证明滤液中
含有Fe3+的实验操作及现象
。