两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
(1)一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知:
2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O。请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后,将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶,塞紧橡皮塞,开始计时。
t1时开始加热,在铁屑表面逐渐产生气泡,当有大量气泡产生时,控制反应温度基本不
变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。
在0~t1时间段,铁屑表面没有气泡生成,说明铁在浓硫酸中发生了 ;t1~t2时间段,反应生成的气体是 。
②t2时,取少量反应液,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈现血红色。若再滴加过量新制氯水,却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是 ;为了验证你的假设,请设计一种简便的实验方案 。
(2)另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若HNO3只被还原成NO,且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,则的取值范围是 ;为证实上述混合液中含有Fe2+,可以采取这样的做法:先取样,再加入 试剂,观察到溶液发生明显的颜色变化时,可以说明Fe2+的存在。
现有①氧气;②空气;③碱式碳酸铜;④氯酸钾;⑤硫;⑥水;⑦氧化镁;⑧氯化钠等物质,其中属于单质的有(填序号)__________;属于化合物的有____________,其中____________属于含氧化合物,________属于氧化物;属于混合物的有________。
某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下方案检验:
(1)取样品a g,称取时使用的仪器名称为________。
(2)将样品溶于足量的稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有________离子,滤渣中含有________,在溶解过滤时使用的仪器有________。
(3)在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤,写出该步操作中有关反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________。
(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2,过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量,质量为b g。计算该样品中铝的质量分数________。
钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应,红热时,却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为____________________,该反应的还原剂为________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式:____________________________。
(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛?简述实验步骤并写出有关的化学方程式。
金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用,其中的一些被收藏爱好者珍藏着,在一位收藏家的家中,陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色,且有少量的绿色锈状物,则这肯定是________币,黑色物质是________,形成这种物质的化学方程式为_______________________________;绿色物质是________,形成这种物质的化学方程式为________________________________。若要除去这些物质应选用________,发生反应的离子方程式为_____________________________。充分反应后,这枚金属币的真面目为________色。
(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是________币,表面一直未被氧化的原因是_____________________________________________________________。
(1)将一小粒过氧化钠投入到盛有FeCl2溶液的烧杯中,所观察到的现象是________________________________________________________________________。
所发生反应的离子或化学方程式是:
①______________________________;②______________________________;
③_______________________________。
(2)试设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收,各步反应加入的原料依次是____________、____________、____________。