某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置E中的现象是 。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。将滤液分成两份,分别检验滤液中的金属阳离子。检验Fe3+所用试剂为 ,检验Fe2+所用试剂为 。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
①步骤一中通入足量Cl2发生反应的离子方程式为 。
②步骤二从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作如下(均在HCl气氛中进行):
蒸发、浓缩 → 冷却、结晶 → 过滤、洗涤、干燥
在蒸发皿中进行蒸发浓缩操作时,当_________________________时,应停止加热。此过程应保持盐酸过量的原因________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)FeCl3溶液可用于天然气脱硫,写FeCl3溶液与天然气中H2S反应的离子方程式: 。
已知pH为4-5的条件下,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生用电解纯净的CuSO4溶液的方法,并根据电极上析出Cu的质量(n)以及电极上产生气体的体积(V mL 标准状况)来测定Cu的相对原子质量,过程如下:回答下列问题:
(1)加入CuO的作用是。
(2)步骤②中所用的部分仪器如右下图所示,则A、B分别连直流电源的和极(填“正”或“负”)。
(3)电解开始后,在U形管中可以观察到的现象有:电解的离子方程式(总反应)为。
(4)下列实验操作中必要的是(填写字母)。
(A)称量电解前的电极的质量;
(B)电解后,电极在烘干称量前,必须用蒸馏水冲洗;
(C)刮下电解后电极上析出的铜,并清洗,称量;
(D)电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→
再称量”进行;
(E)在有空气存在的情况下,烘干电极必须用低温烘干的方法。
(5)铜的相对原子质量为(用带有m、V的计
算式表示)。
现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题.
火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。主要反应为:
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
图1酸度对铟浸出率的影响图2液固比对铟浸出率的影响
①当酸度为196时,其物质的量浓度为。
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:_______、_______。
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为:
①从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气。
②除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式
③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式____________________、_______________。
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2?2H2O晶体。
已知:在20℃时,氯化铜的溶解度是73g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子 |
开始形成氢氧化物沉淀的pH |
完全形成氢氧化物沉淀的pH |
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质、下图所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式
(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物。
若在实验室中以碱液吸收处理之,下列A、B、C装置中可行的是____(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是
(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mollL的盐酸l00mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有____;
(4)步骤④加入物质X的目的是,物质X可以选用下列物质中的;
A.氧化铜 B.稀盐酸 C.氨水 D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行次过滤操作。
电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
⑴若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式是。
在X极附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式是,
检验该电极反应产物的方法是。
⑵如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是,电极反应式是
②Y电极的材料是,电极反应式是
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
据报道双氧水接触银能剧烈反应,为消除用硝酸清洗试管内壁上的银时产生的有毒气体污染环境,体现“绿色化学”的理念,某学校活动小组利用该反应清洗试管内壁上的银,并进一步研究反应的机理。他们查阅资料(资料信息:硝酸氧化性比过氧化氢强,能氧化过氧化氢;碘化银为黄色固体;稀硝酸与银单质反应条件为加热),设计并完成了以下实验。
第一步清洗:取10 mL 10% H2O2溶液清洗附有银的试管。反应剧烈,并产生大量的气体(经验证为氧气),试管内壁上的银全部被清除干净,最后得澄清透明液体a。用激光照射液体a能看到丁达尔效应。
第二步探究反应原理:取2支试管,分别取液体a约1 mL,稀释至3 mL得液体b。
学生甲:将1支盛有液体b的试管进行如下实验
学生乙:向液体b中加入4~5滴稀硝酸酸化的2 mol/LNaCl溶液,溶液中出现白色沉淀。
通过上述实验,他们认为H2O2氧化了银单质。请回答:
(1)液体a在分散系分类中属于。
(2)操作x名称是。
(3)学生甲在液体b中加入碘化钾溶液,没有看到预期的黄色的碘化银沉淀,可能的原因是(填序号)。
①液体a中的银元素大多数以银单质的形式存在
②过量的H2O2将I—氧化为I2
③加入的碘化钾溶液量太少
(4)学生乙在实验中加入4~5滴稀硝酸酸化的原因是。
(5)如果银与H2O2反应生成的物质对H2O2的分解有催化作用,通过分析可以推测,起催化作用的物质是