某研究小组对铁生锈进行研究:
(1)经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:上图中的铁钉最容易生锈的是 (填字母),铁锈的主要成分是
(2)根据实验条件判断,在铁钉的锈蚀过程中,正极的电极反应为
(3)铁生锈的外部条件是 ;在此条件下,铁钉发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为
(4)若为了防止铁钉生锈,该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属,该金属最好是
A. 锡 B. 铜 C. 锌
(5)钢铁容易腐蚀,工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理,以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”,就是在钢铁零件等进行氧化处理,使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下:
①步骤Ⅲ用除锈液(15%的硫酸溶液)浸泡铁件的目的在于除去铁表面的铁锈,该步反应的离子方程式为___________________________________。
②为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液,如果成品不合格(即铁件表面有微小松孔,未形成致密的氧化膜),一段时间将观察到的现象为__________________________。
③除锈后的铁件在发蓝液(NaNO2、NaNO3及NaOH组成的混合液)中浸泡(步骤IV),发生了复杂的化学反应:
反应一:____Fe +____NaNO2 +___NaOH —____Na2FeO2 +____H2O +___NH3↑
反应二:8Fe+3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O = 4Na2Fe2O4 + 3 NH3↑
反应三:Na2FeO2 + Na2Fe2O4 + 2H2O = Fe3O4 + 4NaOH
配平“反应一”的化学方程式(将系数直接填在横线上)。若要循环使用发蓝液,从理论角度分析,需要往使用过的发蓝液中_________
A. 只需加入NaNO2 B. 只需加入NaNO2和NaNO3
C. 需要加入NaNO2、NaNO3和NaOH D. 不需加入任何物质而直接使用
为探究亚硫酸钠的热稳定性,某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热,并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题:
(1)若某种固体物质受热发生了分解,下列说法正确的是()
A.充分加热后一定有固体残留 B.加热前后固体颜色一定无变化
C.加热前后固体质量一定有变化 D.一定生成了新的物质
E.充分加热后得到的残留固体一定为混合物
(2)查阅资料:无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解,且分解产物只有硫化钠和另外一种固体,则Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式。如果加热温度低于600℃,向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3—的物质的量浓度变化趋势为;
(3)如果加热温度高于600℃一段时间后,向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀,且有大量气泡产生,则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为;此时在B、C两装置中可能观察到得现象为。
(4)在(3)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除Cl-外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X)。为检验该阴离子(X),先取固体试样溶于水配成溶液,以下是检验阴离子(X)的两种实验方案,你认为合理的方案是(填“甲”或“乙”),请说明另一方案不合理的原因 。
方案甲:取少量试样溶液于试管中,先加稀HNO3,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。
方案乙:取少量试样溶液于试管中,先加稀HCl,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。
查找资料发现,N2制取有下列不同方案:
a方案:加热条件下NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉
b方案:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得
c方案:将空气缓慢地通过灼热的铜粉制得较纯的N2
现在实验室有供选择的如下几种仪器来制取N2
(1)若按方案制N2时,需要的氨气用生石灰和浓氨水作原料制取,则宜采用上述仪器中的____________(填A、B、C……下同)作NH3的发生器,要制取并收集N2,还须选用到的仪器是___________。
(2)写出b方案中反应的化学方程式_________________________
(3)若按方案制取N2,则氮气中一定混有何种杂质气体 ______________________
(4)上述制N2的三个方案中,方案结合使用越来越受到人们的关注,这种方法与
方案相比,其优越性在于____________。
研究氧化还应常用到高锰酸钾,高锰酸钾是一种重要的化学试剂。为了增强其氧化性常将其酸化,但在酸性条件下其水溶液不很稳定,会分解生成二氧化锰和氧气,而在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)高锰酸钾溶液保存的注意事项______________________________________________。
酸性溶液中高锰酸钾分解的离子方程式 _______________________________________。
(2)草酸可使酸性高锰酸钾溶掖褪色,请写出此反应的离子方程式______________________。
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入 KMnO4认溶液的次序(每滴溶液等体积) |
KMnO4溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第 1 滴 |
1min |
褪色后再滴入第 2 滴 |
15s |
褪色后再滴入第 3 滴 |
3s |
褪色后再滴入第 4 滴 |
1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因________________________________________。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠来标定高锰酸钾济液的浓度。他们准确称取2.680g纯净的草酸钠配成500mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在______(填下途中的仪器编号)。
甲乙丙丁
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定开始时,操作上必须是______________。
③当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为________________。
(附原子相对质量K=39Mn=55O=16Na=23C=12)
某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应的过程中放出热量。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:6Cl2 + 6Ca(OH)25CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
甲乙丙丁
请回答下列问题:
(1)①甲装置中发生反应的化学方程式是。
②乙装置中的试剂是,作用是。
③该兴趣小组用300mL 12mol/L盐酸与17.4g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应。则理论上最多可制得标况下氯气L,Ca(ClO)2g。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO—、ClO3— 两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅱ表示离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为mol。
③另取一份与②等物质的量Ca(OH)2的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl—的物质的量为0.35mol,则产物中= 。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为______(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 (填代号)。
a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、 、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是 。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) (填化学式),若实验过程中有氨气逸出,应选用下列 装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应,直到,用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。