某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现:
往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸,溶液立即变黄。
请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
(1)甲同学推测该反应的还原产物为Cl2;乙同学推测该反应的还原产物为 。
(2)假设乙同学的推测是正确。
写出过量FeSO4溶液中,滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸的离子方程式:
。
请你设计一个实验方案,验证乙同学的推测是正确的。
要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论(可以不填满):
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤1:取上述反应后的溶液少许于试管A中, 。 |
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步骤2: 。 |
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步骤3: 。 |
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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II.铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。
某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。
已知:1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=l
请回答:
(1)装置A中反应的化学方程式是____________。
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是___________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是____________,说明SO2具有________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因:
观点1.____________;
观点2:SO2与Fe3+反应;
观点3:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
①按观点2,装置B中反应的离子方程式是___________,为证明该观点应进一步检验生成的新物质,其实验操作及现象是__________。
②按观点3,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)____________。
a.0.1 mol/L稀硝酸
b.1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
c.6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积,可以求得合金中铝和锌的质量分数及物质的量分数。现有下列实验用品:中学化学实验常用仪器、1000 mL烧杯、100 mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·cm-3)、水。按图示装置进行实验,回答下列问题。(设合金样品完全反应,产生的气体体积不超过100 mL)
(1).补充下列实验步骤,直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略):
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在1000 mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②_________________________________________________________________________。
③_________________________________________________________________________。
④_________________________________________________________________________。
(2)合金样品用铜网包裹的目的是什么?
________________________________________________________________________。
(3).已知一定质量的铝锌合金的总物质的量为n,实验测得的气体体积为V1mL(已经换算为标准状况)。则铝锌合金中铝的物质的量分数为:_________________。(用含n和V1的式子表示)
(4)本装置也可用于测定金属锌(或其它金属)的相对原子质量,若m g金属锌进行实验,测得的气体体积为V2mL(已经换算为标准状况)。则金属锌的相对原子质量为:_________________。(用含m和V2的式子表示)
聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___。
(2)制备绿矾时,向溶液X中加入过量___,充分反应后,经_____操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。
(3)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为____。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_____。
(4)古代将绿矾煅烧可制绿矾油(也叫镪水,即硫酸)和红色颜料(Fe2O3),请写出有关的化学方程式:。
(5)绿矾还可用以下方法生产红色颜料(Fe2O3),其具体操作流程是:将5560kg绿矾(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入16680 kg 绿矾和560 kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料____________________kg。
谷氨酸一钠盐是味精的主要成分,谷氨酸一钠盐在水溶液中存在如下平衡:
(1)当前我国生产味精主要采用淀粉发酵法,其中第一步是使淀粉水解为单糖。实验室中检验淀粉水解产物可选用的试剂是。
A.NaOH溶液、氨水、AgNO3溶液 | B.H2SO4溶液、氨水、AgNO3溶液 |
C.NaOH溶液、CuSO4溶液 | D.H2SO4溶液、CuSO4溶液 |
(2)“沙伦逊甲醛滴定法”可用于测定味精中谷氨酸一钠盐的含量。其方法如下:
将一定质量的味精样品溶于水,再向溶液中加入36%甲醛溶液,发生的反应如下:
R—NH2+HCHO→R—N=CH2+H2O(R表示除“-NH2”外的基团),再以酚酞为指示剂,用NaOH溶液进行滴定。
①上述测定过程中加入甲醛的目的是。
②滴定终点的实验现象为。
(3)味精中常含食盐,有两个同学分别设计甲、乙两种方案来测定味精中NaCl的含量。
①甲方案:取一定质量味精样品溶于水,加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应后,(填写操作步骤),称量沉淀质量。
②乙方案:取mg味精溶于水,加入过量浓度为c1mol·L—1的AgNO3溶液,再加入少量溶液做指示剂,用浓度为c2mol·L—1的NH4SCN溶液进行滴定,当溶液变为红色时,达到滴定终点。已知:AgSCN是难溶于水的沉淀。
设测定过程中所消耗的AgNO3溶液和NH4SCN溶液的体积分别为V1mL和V2mL,则该味精样品中NaCl的质量分数是。