孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备 CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:
请回答下列问题:
⑴溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①最佳为_____(填代号)。
a. KMnO4 b. (NH4)2S c. H2O2 d. KSCN
向溶液B中加入CuO的作用是 。
⑵由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过 、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是 。
⑶写出制备G的化学反应方程式 。若实验过程中有氨气逸出,应选用下列 装置回收(填代号)。
⑷欲测定溶液A中Fe2+的溶液,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4标准溶液应使用 。取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,终点现象为 。
某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式为。
(2)装置A的烧瓶中可装试剂。
(3)B装置的名称是;E装置的作用。
(4)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:。当有amol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则伏加德罗数常数为(用含a、b的代数式表示)
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?
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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II.铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。
某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。
已知:1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=l
请回答:
(1)装置A中反应的化学方程式是____________。
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是___________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是____________,说明SO2具有________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因:
观点1.____________;
观点2:SO2与Fe3+反应;
观点3:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
①按观点2,装置B中反应的离子方程式是___________,为证明该观点应进一步检验生成的新物质,其实验操作及现象是__________。
②按观点3,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)____________。
a.0.1 mol/L稀硝酸
b.1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
c.6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积,可以求得合金中铝和锌的质量分数及物质的量分数。现有下列实验用品:中学化学实验常用仪器、1000 mL烧杯、100 mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·cm-3)、水。按图示装置进行实验,回答下列问题。(设合金样品完全反应,产生的气体体积不超过100 mL)
(1).补充下列实验步骤,直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略):
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在1000 mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②_________________________________________________________________________。
③_________________________________________________________________________。
④_________________________________________________________________________。
(2)合金样品用铜网包裹的目的是什么?
________________________________________________________________________。
(3).已知一定质量的铝锌合金的总物质的量为n,实验测得的气体体积为V1mL(已经换算为标准状况)。则铝锌合金中铝的物质的量分数为:_________________。(用含n和V1的式子表示)
(4)本装置也可用于测定金属锌(或其它金属)的相对原子质量,若m g金属锌进行实验,测得的气体体积为V2mL(已经换算为标准状况)。则金属锌的相对原子质量为:_________________。(用含m和V2的式子表示)
聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___。
(2)制备绿矾时,向溶液X中加入过量___,充分反应后,经_____操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。
(3)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为____。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_____。
(4)古代将绿矾煅烧可制绿矾油(也叫镪水,即硫酸)和红色颜料(Fe2O3),请写出有关的化学方程式:。
(5)绿矾还可用以下方法生产红色颜料(Fe2O3),其具体操作流程是:将5560kg绿矾(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入16680 kg 绿矾和560 kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料____________________kg。