氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得。请回答下列有关问题。
(1)氮化铝(AlN)制备:Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(2)AlN产品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等杂质,已知Al4C3与水反应生成CH4,CH4与CuO发生反应:
CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。为测定产品中有关成分的含量,所需仪器如下:
【测定样品中Al4C3的含量】
若各装置连接的顺序为:A→C→F→C→D→E,请补充操作步骤:
①称量D的质量,按顺序组装仪器,检查装置的气密性,将试样放入锥形瓶中;
② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥再次称量D的质量;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到D的质量基本不变。
【测定AlN的含量】
已知AlN能够水解,请选择合适的药品和装置,按气流方向连接各装置,其顺序为:
→ → →E。若试样为mg ,测得C增重n g,则AlN的质量分数是 。
下图是某同学设计的木炭和浓硫酸反应并检验所得全部产物的实验装置。已知酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可将S元素从+4价氧化为+6价。请回答:
(1)浓硫酸与木炭在加热条件下发生反应的化学方程为;
若反应中共转移了0.4mol电子,则参加反应的硫酸的物质的量为mol。
(2)图中4个洗气瓶装有的试剂请从下列药品中选择:澄清石灰水;酸性高锰酸钾溶液;品红溶液;(可重复选用)试指出各洗气瓶内试剂名称和作用:
①,;②,;
③,; ④,。
纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,过滤、水洗除去其中的Cl—,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为________________________________。
⑵ 检验TiO2·x H2O中Cl—是否被除净的方法是______________________________。
⑶ 下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是________________(填字母代号)。
a.滴定法 b.重量法c.排液量气法 d.透射电子显微镜法
⑷ 配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_____________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_________(填字母代号)。
⑸ 滴定Ti3+时的离子方程式为______________________________________;
滴定终点的现象是_________________;该现象的离子方程式________________。
⑹ 称取TiO2(式量为M)试样w g,配成100mL溶液,取出25mL,进行滴定分析,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL。TiO2质量分数表达式为_________________。
⑺ 下列操作会导致TiO2质量分数测定结果偏高的是___________。
a、滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面。
b、配制标准溶液时,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出。
c、容量瓶清洗之后,未干燥。
d、配制标准溶液定容时,俯视刻度线。
取m1g某常见粉末(由M、Z两种元素组成)进行如下实验。将该粉末和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a中,b瓶中盛足量澄清石灰水。按图连接仪器并检查好气密性。
实验开始时,先进行操作G,过一段时间后,加热反应管a,观察到管内发生剧烈反应,并有熔融物生成。同时,b瓶的溶液中出现白色浑浊。经一系列测定,确定反应完全后,停止加热,继续通氮气,直到反应管冷却。此时,管中的熔融物凝固成银白色金属M,再进行分离、提纯、称量,得到m2g纯金属M,且m1=1.38m2。根据以上叙述回答问题:
(1)该粉末的化学式是_____________;操作G是______________________。
(2)停止加热前是否需要先关闭止水夹K?_________;原因:_____________。
(3)反应管a中产生金属单质的化学方程式为:__________________________。(4)本实验的尾气是否需处理?_______;如需处理,请回答如何处理;如不需处理,
请说明理由。_______________________________________________。
(5)在题目“一系列测定”中,当连续_____________时,则可确定反应管中反应已完全。
(6)某同学做该实验时,b瓶最终得到了澄清溶液,他向该溶液中加入了某物质,溶液又出现了浑浊。请书写出现浑浊的离子方程式:___________________________。
为了证明铜与稀硝酸反应产生的是NO,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的打气球。
(1)实验时,第一步实验操作为:将装有CaCO3干燥管下移与稀硝酸反应生成CO2,该操作作用为。反应的化学方程式为。
从装置的设计看,确定E中空气已被赶尽的实验现象是
。
(2)第二步,提起干燥管B, 将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子方程式为。有人认为E中收集到的可能是H2而不是NO,如何证明?
。
(3)实验过程中,发现在未鼓入空气的情况下,E中就产生红棕色。有人认为是由装置E部分设计不当造成的。你认为装置应改进的地方是。
(4)装置D的作用是。
(5)将一定量铜与足量稀硝酸充分反应,可以得到4.48L NO气体(气体体积在标准状况下测定),若反应后溶液体积为100mL,则所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是
下表是周期表中的一部分,根据A—K在周期表中的位置,按要求回答下列问题:
![]() |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
1 |
A |
|||||||
2 |
B |
C |
D |
|||||
3 |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
(1)上表A—K元素中,只有负价而无正价的元素是(写出元素名称,下同),金属性最强的元素是,原子半径最小的元素是
(2)比较D-、E+及K-的离子半径,由大到小的顺序为:
(3) 气态氢化物最稳定的是(填物质的化学式)。写出元素 C、K的气态氢化物相互反应的现象,反应化学方程式为:。
(4) (本小题均填物质的化学式)在最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是(填物质的化学式,下同),酸性最强的是,呈两性的是,写出元素E、K的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为