某研究性学习小组用FeCl3溶液做“腐蚀液”,制作印刷电路板,其反应原理是:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
【实验探究】
(1)通过《化学1》的学习,知道了有离子参加的化学反应为离子反应。离子反应可用离子方程式表示。请写出2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应的离子方程式为: 。
(2)若要溶解电路板上3.2g的铜,则至少需要FeCl3物质的量为 mol。
(3)使用后失效的“腐蚀液”为废液,验证废液中是否存在Fe3+的试剂是 ,加入该试剂后,若出现 现象,说明废液中还存在Fe3+。
(4)废液中的CuCl2可通过加入足量的 ,反应后转化成铜且能使所得溶液中含有单一溶质。
(5)回收Cu后的废液,通入足量的Cl2,可以重新获得FeCl3溶液,其反应的化学方程式为 。
【实验结论】
利用FeCl3溶液做印刷电路板的“腐蚀液”,不仅废液中的铜可以得到回收,经过处理后的废液还可以重新使用。
【知识拓展】
(6)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素,虽然人体中通常只含有3~5g铁元素,但铁元素在人体中却发挥着重要作用,人体缺铁会引起 疾病。
海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在.实验室里从海藻中提取碘的流程如图1:
(1)实验室焙烧海带,需要下列仪器中的(填序号).
a.试管
b.烧杯
c.坩埚
d.泥三角
e.铁三脚架
f.酒精灯
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①,③.
(3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是.
A.甲苯、酒精 | B.四氯化碳、苯 |
C.汽油 、乙酸 | D.汽油、甘油 |
(4)③过程需要使用的主要玻璃仪器为.
(5)小组用CCl4萃取碘水中的碘,在如图2的分液漏斗中,下层液体呈色;他们打开分液漏斗活塞,却未见液体流下,原因可能是.
(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还须经过蒸馏,指出下面实验装置图3中的错误之处:
①;②;③.
(7)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是.
(12分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
C6H12O6(葡萄糖)+ Br2 + H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+ 2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+ CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+ H2O + CO2↑
相关物质的溶解性见下表:
物质名称 |
葡萄糖酸钙 |
葡萄糖酸 |
溴化钙 |
氯化钙 |
水中的溶解性 |
可溶于冷水、易溶于热水 |
可溶 |
易溶 |
易溶 |
乙醇中的溶解性 |
微溶 |
微溶 |
可溶 |
可溶 |
实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置最适合的是:________。制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是_______。
A.新制Cu(OH)2悬浊液B.酸性KMnO4溶液
C.O2/葡萄糖氧化酶 D.[Ag(NH3)2]OH 溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是。
(3)第③步需趁热过滤,其原因是。
(4)第④步加入乙醇的作用是。
(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是。
A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇-水混合溶液
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)图1中仪器A的名称是。甲同学实验步骤:连接仪器、、加药品、滴入试剂。
(2)①图1中烧瓶B中的盛放试剂为碳酸钙,C中盛放试剂为硅酸钠溶液,则甲同学设计实验的依据是。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是。
(3)图2中A处反应的离子方程式。
(4)乙同学发现图2中B处试纸变蓝,C处红纸褪色,据此(填“能”或“不能”)得出溴的非金属性强于碘,理由是。
某小组同学利用下图装置(夹持仪器已省略)制备溴苯,并探究该反应原理。
I.制备溴苯
(1)装置中长导管a的作用是、导出气体。
(2)本实验所获得的溴苯为褐色,是因为。
II.分离提纯
已知,溴苯与苯互溶,液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。同学们设计了如下流程:
(3)操作Ⅱ为。
(4)流程②和④中,需要用到的玻璃仪器是烧杯、;流程③的现象为,流程④的作用是。
III.探究原理
(5)反应结束后,某同学取少量锥形瓶中的液体于试管中,再滴入几滴AgNO3溶液,出现浅黄色浑浊,从而判断反应一定生成了HBr。你认为该同学的判断(填“合理”、“不合理”)。
(6)为探究锥形瓶中溶液的离子,请完成下表探究实验方案(限选试剂:镁粉、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水)
实验步骤 |
预期现象 |
结论 |
1.将锥形瓶中的液体转入分液漏斗,加足量 ① ,振荡后分液。分别取少量 ② 层溶液于试管A、B中 |
||
2.向试管A中加入少量③和四氯化碳,振荡后静置; |
溶液分层,下层显 ④ 色 |
锥形瓶中液体含大量Br- |
3.向试管B中加入⑤。 |
有汽泡生成 |
锥形瓶中液体含大量 ⑥ |
根据上述结论推断,制备溴苯的反应属于反应,其反应方程式为。
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,海水中镁的含量为1.10 mg·L-1,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用,要使完全转化为沉淀,加入试剂①的量应;
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是;
(3)试剂②可以选用;
(4)无水MgCl2在熔融状态下通电会产生Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式;
(5)假设海水中镁元素全部存在于MgSO4中,则海水中MgSO4的含量为mg·L-1,若某工厂每天生产1.00 t镁,则每天需要海水的体积为L。