实验室由含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)和石膏(CaSO4·2H2O)的实验流程如图所示:
相关物质在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
温度(℃) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8[ |
83.8 |
114 |
请回答下列问题:
(1)红褐色滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(2)在进行操作I时的最佳温度是 ℃。
(3)从溶液中分离出产品II的操作II应为 、过滤、 、干燥。
(4)取样检验步骤中检验的是Fe3+,检验Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN,可以检验痕量的Fe3+。还可用KI来检验:2Fe3++2I-2Fe2++I2,有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与I-反应后的溶液显深红色,它是I2溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3+,进而证明这是否是一个可逆反应,试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1 mol/L的FeCl3、KI、KSCN、NaOH、H2SO4、KMnO4溶液,CCl4,蒸馏水。
编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
① |
在试管中加入少量FeCl3溶液和 (填少量、过量)的KI溶液。 |
深红色如期出现 |
② |
将试管中的混合溶液转移至 (填仪器)中,倒入一定量的 , 。 |
|
③ |
|
|
某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。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73 g;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,用如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。若在实验室中用碱液吸收处理,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 mol·L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要用到的仪器有________________。
(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。
某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成SO,他用50 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后,进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42—:_____________________________,
证明Fe3+能够把H2SO3氧化成SO42—。
(2)请完成并配平上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+________===________+H2SO4+________,反应中的氧化产物是________(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SO42—以外,对其他成分(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。假设1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:溶液中存在________。
②设计方案,进行实验,验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1 mol·L-1KMnO4溶液、0.1 mol·L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:用试管取样品溶液2~3 mL,再用滴管取_________ |
若出现红色,则假设1成立;若未出现红色,则假设1不成立(或假设2成立) |
步骤2: |
|
步骤3: |
某化学兴趣小组为验证NO2的氧化性和NO的还原性,设计了如下装置制取NO2和NO,并验证其性质:
(1)写出甲中反应的离子方程式:_________________________________,
乙中的现象是_________________________________________________,
可证明NO2的氧化性;在丙中鼓入空气后的现象是_______________,可证明NO的还原性。
(2)实验前丙中充满水的作用是___________________________________
(用反应的化学方程式和简要文字回答)。
(3)小华对上述实验设计提出了质疑,他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理由是___________________________________________。
你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性?____________________________________(简要回答出原理和现象即可)。
某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置(部分夹持装置已略去):
(1)写出A中反应的离子方程式 。
(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式 。
(3)试从原子结构角度解释氯的氧化性大于硫的原因 。
(4)D中干燥管中出现的现象及化学方程式 。
(5)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,请画出其装置图 (并注明盛装试剂)。
(6)还有什么方法能证明氧化性Cl2>S,用一种相关事实说明 。
某一种胃药中的抑酸剂为碳酸钙,其中所含的抑酸剂质量的测定如下:
①需配制0.1 mol·L-1的HCl溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液
②取一粒(药片质量相同) 0.2 g的此胃药片,磨碎后加入20.0 mL蒸馏水
③以酚酞为指示剂,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定,用去V mL达滴定终点
④加入25 mL 0.1 mol·L-1的HCl溶液
(1)写出实验过程的步骤(写编号顺序) 。
(2)下图所示容器中配制0.1 mol·L-1的HCl溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液肯定不需要的仪器是(填序号) ,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(3)配制上述溶液应选用的容量瓶规格是(填字母) 。
A.50 mL 50 mL |
B.100 mL 100 mL |
C.100 mL 150 mL |
D.250 mL 250 mL |
(4)写出有关的化学反应方程式: 、 。
(5)每粒胃药中含碳酸钙的质量为 g。