现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。
Ⅰ探究浓硫酸的某些性质:
⑴按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。
⑵将a g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为________。未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:_____________________________。
⑶点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程式________________________________(只写一个)。B中的现象是______________,由此可得到浓硫酸具有____________性。
⑷随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式______________(只写一个)。
⑸反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是_____________________________________。
Ⅱ 测定铁的质量分数:
⑹待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)。
⑺某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。
为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是__________(填写代号)。
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量。
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第⑤步实验操作需要烧杯、____________、___________等玻璃仪器。
(2)步骤2中,判断加入BaCl2已过量的方法是:
(3)除杂试剂BaCl2、NaOH、Na2CO3、加入的顺序还可以是(用化学式回答)
。
(4)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是_____________________________。
(5)为检验精盐纯度,需配制200 mL 1 mol/L NaCl(精盐)溶液,
右图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是:
(6)配制过程中,下列操作情况会使结果偏低的是
A.称量时,托盘天平左盘加砝码,右盘加氯化钠 |
B.移液前,容量瓶中有少量蒸馏水未倒出 |
C.定容时,俯视容量瓶刻度线观察液面 |
D.定容后,倒置容量瓶摇匀经平放静置,液面低于刻度线,再加水定容 |
(9分)某同学对第四周期过渡元素产生浓厚的兴趣。想探究是否只有MnO2能催化KClO3受热分解?CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用?若有催化作用,效率怎样?请你与他一起进行实验探究:
I.课题名称:_________________________。
Ⅱ.实验仪器:略
实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ.实验步骤:略
Ⅳ.实验数据:
实验 编号 |
KClO3 (g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2![]() |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
V.实验讨论:
⑴请用编号3的实验数据求得KClO3的分解率:为______%(保留一位小数)。
⑵在用Cr2O3做实验时,有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成橘黄色(K2Cr2O7)。该刺激性气体可能是______(填化学式),用检验。(填序号)
A、湿润的蓝色石蕊试纸 B、湿润的碘化钾淀粉试纸
C、湿润的PH试纸 D、湿润的红色石蕊试纸
Ⅵ.实验结论:________________________________________________________。
(9分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,其中a为电解质溶液, 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:
(1)X的电极名称是(填写“阳极”或“阴极”)。
(2)若要用该装置电解精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则X电极的材料是,Y电极的材料是。
(3)若X、Y都是惰性电极,a是饱和食盐水,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,一段时间后,在X极附近观察到的现象是,Y极上的电极反应式为。
(4)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择的方案是。
方案 |
X |
Y |
a溶液 |
A |
银 |
石墨 |
AgNO3 |
B |
银 |
铁 |
AgNO3 |
C |
铁 |
银 |
Fe(NO3)3 |
D |
铁 |
银 |
AgNO3 |
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请写出MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_______________
_.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH
和SO
.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
①提出合理假设.
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO
;
假设3:_____________.假设4:
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moL![]() |
|
步骤2: |
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步骤3: |
高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下:
试回答下列问题
(1)操作①搅拌的目的是:。
(2)操作②与操作③相同,该操作名称是:___________________。
(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为:_______________________。
(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaClO的物质的量浓度约为_________。(计算结果保留一位小数)
(5)从环境保护的角度看,制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的电极反应式为。