某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):
(1)试剂X的化学式为 ,反应Ⅰ的离子方程式是 。实验室配制480mL 1 mol·L-1 X的溶液必须用到玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有 。常用来可以标定所配X的溶液浓度是否准确的实验名称是 。
(2)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH,以生成沉淀b[Fe(OH)3]。从试剂工业的角度,你认为方案 更合理,理由是 。
(3)已知N为氨气,实验室中还可以用下图装置制取氨气并进行氨气喷泉实验。
①仪器A的名称是 ,装置中A口部和B口部之间联通导气管的作用是 。
②若用此装置制备N气,若A中盛有浓氨水,则B装置中的固体试剂不可以选用下列的 (填字母序号)。
a.生石灰 b.烧碱 c.胆矾 d.碱石灰
(4)室温下,在a mol·L-1的(NH4)2SO4水溶液中pH=5,存在着平衡NH4++H2O NH3·H2O+H+,则该平衡常数的表达式为 (用含代数a的较为精确地数字表达式表示,不必化简,不做近似运算)。
氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙。
【查阅资料】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。
氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热。
标准状况下氢气的密度为0.09g/L。
【进行实验】小组同学设计的制取装置如下图所示(固定装置略)。
回答下列问题:
(1)写出A中发生反应的化学方程式 。
(2)B、D中所盛试剂相同,该试剂为 ,其作用分别是 、 。
(3)实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是 。
(4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是 。
【实验反思】小组同学通过反思提出问题:上述制得的氢化钙是否纯净?
他们再次设计实验进行检验,实验步骤如下:
步骤1:检查装置气密性,装入足量的水和已称好质量的氢化钙样品,按图所示连接仪器(固定装置略).
步骤2:将Y形管倾斜,使A中的水全部进入B中,完全反应后,冷却至室温,读取量筒读数.
通过上述实验可分析出制得的氢化钙是否纯净,其依据是______.
某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。为此,他们设计了如下装置验证所产生的气体。
(1)填写装置的作用:B ,C ,G ,
(2)证明有SO2生成的现象是
(3)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:E中:_____________,F中:__________。如果去掉装置D,还能否根据F中的现象判断气体中有氢气?________(填“能”或“不能”),原因是_________。
(4)反应后A的溶液中含有Fe3+和Fe2+,检验其中的Fe2+的方法是 。
(5)若将铁丝换成铜丝,反应后的溶液没有出现预计的蓝色溶液,而出现了大量白色固体,原因是 ,要确认CuSO4生成,待试管冷却后, 。
取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料,如图所示。
试管①放入一根铁钉,再注入蒸馏水,使铁钉和空气及水接触;
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂),再放入铁钉,用棉花团堵住试管口,使铁钉和干燥空气接触;
试管③先放入一根铁钉,趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉,再加上一层植物油,使铁钉不能跟空气接触;
试管④中放入铁钉注入食盐水,使铁钉和空气及食盐水接触;
试管⑤放入相连的铁钉和锌片,注入自来水,浸没铁钉和锌片;
试管⑥放入相连的铁钉和铜丝,注入自来水,浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上,几天后观察铁钉被腐蚀的情况。
(1)上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是______ (填试管序号);在电化学腐蚀中,负极反应是________,正极反应是__________。
(2)从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_____________。
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是___________(答两种方法)。
乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
在A中加入4.4 g的异戊醇,6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题:
(1)装置B的名称是:
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是: ;第二次水洗的主要目的是: 。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号),
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是:
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是:
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是: (填标号)
(7)本实验的产率是:
A.30℅B.40℅C.50℅D.60℅
(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃开始收集馏分,产率偏 (填高或者低)原因是 。
硅孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2和CuSiO3•2H2O,还含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下:
部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表
氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
完全沉淀的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)滤渣B的主要成分是 (用化学式表示);判断本实验能否调节溶液pH使杂质完全除去而不损失Cu2+,并简述理由 。
(2)用离子方程式表示加入绿色氧化剂A的作用 。
(3)可向滤液A中加入 (填字母)调节PH以除去杂质
a.氨水b.氧化铜 c.氢氧化钠d.氢氧化铜
(4)从滤液B中提取胆矾的操作包括 、用乙醇洗涤、用滤纸吸干等。
(5)测定产品纯度和胆矾中结晶水数目
①沉淀法测定产品纯度
取一定质量的样品溶于蒸馏水,加入足量的BaCl2溶液和稀硝酸,过滤、洗涤、干燥、称重,实验结果发现测得的产品纯度偏高,可能的原因是 填字母)
a.产品失去部分结晶水 b.产品中混有CuCl2•2H2O
c.产品中混有Al2(SO4)3•12H2Od.产品中混有Na2SO4
②差量法测得结晶水数目
取ag样品盛装在干燥的坩锅里,灼烧至结晶水全部失去,称得无水硫酸铜的质量b g,则胆矾(CuSO4•nH2O)中n值的表达式为 。