高纯氧化铁(α—Fe2O3)是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO,还含有SiO2等杂质)为原料制备高纯氧化铁的步骤如下:
回答下列问题: (1)上述实验所涉及的反应中,有一个反应既属于化合反应,又属于氧化还原反应。写出该反应的离子方程式: 。
(2)实验室欲用18.4mol·L-1的浓硫酸配制100mL 5.0mol·L-1的硫酸
溶液,所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外,还有
(填写仪器名称)。
(3)某同学用右图所示装置进行过滤操作。
①请指出其中的错误之处: ;
②过滤后,洗涤过滤器中少量沉淀的方法是 。
(4)某同学用下图所示装置(尾气吸收装置未画出)实验向溶液Y中通入NH3和CO2
①下列为实验室制备NH3和CO2的备选药品:
a.NH4Cl b.CaCO3(块状) c.Ca(OH)2 d.NaOH
e.浓氨水 f.稀盐酸 g.稀硫酸
则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为 和 (用药品序号填空);装置D处药品的最佳选择为 和 (用药品序号填空)。
②下列各项制备实验中,也可利用装置D处仪器完成的是 (填序号)。
A.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2 |
B.Cu与浓硫酸反应生成SO2 |
C.由KMnO4分解制O2 |
D.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯 |
E.Zn与稀硫酸反应制备H2
③写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式 。
④若通入一定量的NH3和CO2后,装置C处的溶液中只含有S、N、H、O四种元素。用pH试纸测定该溶液pH的方法是 ;若该溶液呈中性,则溶液中的NH+4和SO2-4的物质的量浓度间的数量关系为 。(离子的浓度用符号[NH+4]和[SO2-4]表示)
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是;仪器c的名称是,其作用是。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是。
(4)用
和
溶液制备适量
沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是。
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入
搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是。
磷酸铁(
,难溶于水的米白色固体)可用于生成药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。
(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤,反应加热的目的是。
(2)向滤液中加入一定量
氧化
。为确定加入
的量,需先用
标准溶液滴定滤液中的
,离子方程式如下:
①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、和。
②若滴定x
滤液中的
,消耗a
标准溶液b
,则滤液中
=
③为使滤液中的
完全被
氧化,下列实验条件控制正确的是(填序号)。
A. | 加入适当过量的 溶液 | B. | 缓慢滴加 溶液并搅拌 |
C. | 加热,使反应在较高温度下进行 | D. | 用氨水调节 =7 |
(3)将一定量的 溶液(溶液显碱性)加入到含有 的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到 。若反应得到的 固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为。
实验室从含碘废液(除
外,含有
、
、
等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的
溶液,将废液中的
还原为
,其离子方程式为;该操作将
还原为
的目的是。
(2)操作X的名称为。
(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含
的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入
,在400C左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是;锥形瓶里盛放的溶液为。
(4)已知: 某含碘废水(pH约为8)中一定存在 ,可能存在 、 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有 、 的实验方案:取适量含碘废水用 多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在;
。
实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、
溶液、
溶液
硫代硫酸钠(
)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:
制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为,c中试剂为。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是。
(3)d中的试剂为。
(4)实验中要控制
生成速率,可以采取的措施有(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的
,不能过量,原因是。
碳、硫的含量影响钢铁性能,碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置
,在高温下x克钢样中碳、硫转化为
、
。
①气体
的成分是。
②若钢样中硫以
形式存在,
中反应:
高温1+3。
(2)将气体
通入测硫酸装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。
①
氧化
的化学方程式:。
②用
溶液滴定生成的
,消耗z mL
溶液,若消耗1mL
溶液相当于硫的质量为
克,则该钢样中硫的质量分数:。
(3)将气体
通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。
①气体
通过
和
的目的是。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。