Fe、Cu都是人类较早使用的金属,某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题:
(1)甲同学取一束细铜丝用砂纸打磨后在酒精灯上加热至红热,再伸到Cl2的集气瓶中。你认为甲同学在实验中应该观察到的现象是__________________________。
(2)乙同学为验证Fe在冷的浓HNO3中发生钝化但能和热的浓HNO3反应,设计了如图所示的实验,请你指出其中的两处错误:____________________________、_________________________;纠正上述错误后,请你从绿色化学的角度出发,对装置2提出改进建议,使装置2既能控制反应的进行,又能减少氮氧化物的排放:__________________________________________.
(3)丙同学在Fe和浓HNO3反应后的溶液中加入一块Cu片,Cu片逐渐溶解,反应一段时间后不再溶解(Cu有剩余)。
①丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因是和HNO3发生反应.他依据的反应现象是___________。
②丁同学认为丙同学的结论不完全正确.他的理由是_________________________.
(4)请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+。说明具体的操作和实验现象_________________________________________。
(14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
50°C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)步骤①的关键是控制温度,原因是,其措施有、和。
(2)在滤液X中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠,原因是。
(3)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是。
(4)下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有。
A.NaHCO3 | B.MnO2 | C.Na2SiO3 | D.Na2SO3 |
(5)过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取样品溶解→加入BaCl2溶液→ 过滤→ 洗涤→ 干燥→ 称量。需要直接测定的物理量有:(用字母表示并注明其含义).产品中过碳酸钠质量分数的表达式为:。
选考【化学——选修2:化学与技术】某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中舍有Ni70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物,镍及其化台物的化学性质与铁的类似,但Ni2-的性质较稳定)。
已知:部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示,回答下列间题
(1)滤渣a的成分是________,用乙醇洗涤废催化剂的目的是________,从废渣中回收乙醇的方法是________。
(2)为提高酸浸速率,可采取的措施有(答两条)________________。
(3)向A中加人 H2O2时反应的离子方程式为__________.试剂x可以是________。
(4)用方程式表示出由沉淀。制取单质镍的方法_________、________。回收mkg上述废催化剂的过程中,若将溶液pH调整为6时消耗了a kgNi(OH)2,从洗涤到得到滤液B的过程中镍的损失率为3%,后几步操作过程中镍的损失率为5%,则最终得到单质镍的质量为________kg(填计算式)。
(5)利用化学镀(待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中)可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属,某化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性条件下发生的反应之一如下,请配平该反应。
与电镀相比,化掌镀的最大优点是:________________________________。
(14分)磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与反应制取少量的SO2Cl2。装置如图(有些支持装置省略了)所示。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69 1℃,遇水能发生剧烈的水解反应,产物之一为氯化氢气体。
(1)仪器E的者称是_______,由B的使用可知SO2与氧气之间的反应居于______(填“放”或“吸”)热反应,仪器C的作用是________________________.
(2)仪器组装完毕后,检验甲装置气密性的方法是____________表明装置气密性良好。
(3)试剂X、Y的组合最好是_________。
(4)戊是贮气装置,则E中的试剂是_________;若缺少装置乙和丁,潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是___________________________.
(5)反应结束后,将丙中混合物分离开的实验操作是_________。若反应中消耗的氯气的体积为896 mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的磺酰氧3.3g,则磺酰氯的产率为_________(保留三位有效数字)。
某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作 |
现象 |
向盛有4gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水得到溶液a |
剧列反应,产生能使带火星木条复燃的气体 |
取5mL溶液a于试管中,滴入两滴酚酞 |
ⅰ.溶液变红 ⅱ.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色 |
(1)Na2O2与水反应的化学方程式。
(2)ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应。
Ⅰ.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂(填化学式),有气体产生。
Ⅱ.乙同学查资料获悉:用KMnO4可以测定H2O2含量: 取15.00mL溶液a,用稀H2SO4酸化,逐滴加入0.003mol·L-1 KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00 mL KMnO4溶液。
①请配平:MnO4-+H2O2+H+ ="=" Mn2++O2↑+H2O
②溶液a中c(H2O2)=mol·L-1。
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是。
(3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续实验:
Ⅲ.向H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0.1mol·L-1 NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色。
Ⅳ.向0.1mol·L-1 NaOH溶液中滴入两滴酚酞的,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O2,溶液颜色无明显变化。
①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论。
②同学们通过进一步实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中,。
工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料(含SiO2和Cu2(OH)2CO3)回收铜的工艺设计。
回答下列问题:
(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:。
(2)固体X的成分是,反应I的化学反应方程式。
(3)试剂Y为;加快反应II速率的措施有(任写一条)。
(4)反应Ⅲ的离子方程式为:。
(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途。