铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。某实验小组设计了如下实验探究
某些含铁化合物的制备、组成、性质等。请按要求回答下列问题:
(1)铁的氯化物的制备与组成:在实验室中,FeCl2可用________和盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和
________反应制备。现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.2,则该样
品中FeCl2和FeC13物质的量之比为__________。
(2)水处理剂和高容量电池材料――高铁酸钾(K2FeO4)的制备与应用:
FeC13与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________;
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其正极电极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)光敏材料三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)中铁元素含量的测定:
步骤一:称量10.00 g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250 mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳。同时MnO被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入适量锌粉,至黄色刚好消失,所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02 mL,滴定中MnO还原成Mn2+。
重复步骤二、三操作,步骤三消耗0.0200 mol/L KMnO4溶液19.98 mL。
①步骤一中除量筒、玻璃棒、烧杯外,还需要的玻璃仪器有____________________;步骤三滴定过程中盛装KMn4溶液的仪器名称为___________;滴入最后一滴溶液时,锥形瓶中溶液变为_________色,静置半分钟溶液颜色不再变化,确认为滴定终点。
②步骤二加入锌粉的目的是_______________________________;
写出锌参与反应的离子方程式:____________________________________________。
③实验测得该晶体中铁元素的质量分数为____________。在步骤二中,若加入的KMnO4溶液的量不足,则测得的铁元素含量____________。(填“偏低”“偏高”或“无影响”)
某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸。(图中的夹持和加热仪器均已略去)
实验中可供使用的药品有:Na2CO3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、Na2O2、NaOH溶液、水。
请回答下列问题:
(1)装置C中发生反应的化学方程式是 。装置D中发生反应的化学方程式是 。
(2)撤去装置C中的加热装置后,铂丝仍然保持红热,这是因为: 。
(3)实验过程中,要使NH4HCO3充分转化为HNO3,还要在装置C中通入氧气。利用上述药品制取氧气,可以选用下列装置中的 。(填序号)
① ② ③ ④
(4)装置E中盛放的是 溶液,其作用是 。
(5)实验中,为了省略制氧气的装置,可以在A中再加入上述提供药品中的一种物质,它是 。
某校兴趣小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是。
第1组 |
第2组 |
第3组 |
S(单质) |
SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 |
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质:
(熔点:SO2-76.1℃,SO3 16.8℃;沸点:SO3-10℃,SO344.8℃)
①装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置,装置II的作用是;装置III中溶液逐渐褪色,生成Mn2+,同时pH降低,则该反应的离子方程式是。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置,若装置IV中有40 mL 2.5 mol?L-1 NaOH溶液,反应后增重4.8 g,则装置IV中发生反应的总化学方程式是。
某化学实验小组同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置:
(1)用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是。
(2)实验室用装置E制备Cl2,该反应的化学方程式为,若反应中有1 mol的HCl被氧化,则反应中转移的电子总数为___ _______。
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B;
D。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:
B;
D。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示):。
(5)SO2和Cl2均属于大气污染物,需要进行尾气处理(用装置C),则在装置C中的试剂是______________(填名称),请写出SO2和Cl2分别与该试剂反应的离子方程式,
。
(16分)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费,可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。
(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol·L-1、FeCl23.O mol·L-1、FeCl3 1.0 mol·L-1、HCl3.0 mol·L-1。取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验:
回答下列问题:
废腐蚀液中加入过量铁粉后,发生反应的离子方程式为。
②检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是;
在上述流程中,“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、。
③由滤渣得到纯铜,除杂所需试剂是。
(2)某化学兴趣小组利用下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。
①实验开始前,某同学对实验装置进行了气密性检查,方法是。
②浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为;
烧杯中NaOH溶液的作用是。
③参考(1)中数据,按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于g,
需通入Cl2的物质的量应不少于mol.
(4分)下列实验操作或实验所得出的结论正确的是(填序号)。
A.镀锌层破损后![]() ![]() |
B.制备Fe(OH)3胶体时,应向沸水中逐滴加入1 mol·L-1的FeCl3溶液,并继续加热到液体呈透明的红褐色为止 |
C.用托盘天平称取5.85gNaCl,称量时砝码放在右盘,氯化钠放在左盘 |
D.用灼烧闻气味的方法可以区别合成纤维和羊毛 |
E.用新制Cu(OH)2悬浊液与病人尿液共热,可检验尿液中是否含有葡萄糖