硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名称为莫尔盐,是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,且几乎不溶于乙醇,利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度(单位为g/l00gH2O)见下表:
实验用品: Fe屑(含少量碳)、3mol/LH2SO4、( NH4)2SO4、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图:
请完成以下实验记录:
(1)步骤I中用10% Na2CO3的热溶液处理铁屑的目的是 ,经处理后的干燥铁屑质量记为m1;
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全)。趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2;
(3)称取一定质量的(NH4)2SO4,加入______ g(用含m1和m2的代数式表示,要求化简,下同。)水配制成室温下(20℃)的饱和溶液,并将其加入到上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体,过滤后用____________洗涤晶体。
(4)产品纯度的测定
先称取产品1.600g,加水溶解,配成100ml溶液,移取25.00mL待测溶液与锥形瓶中,再用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO4标准溶液进行滴定其中的Fe2+,达到滴定终点时消耗标准液的平均值为20.00mL,则样品中的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的质量分数?(列式计算)
化学兴趣小组设计以下实验方案,测定某已部分变质的小苏打样品中Na2CO3的质量分数。
【方案一】 称取一定质量的固体样品,通过加热至恒重后冷却,称量剩余固体质量,计算。
(1)下列仪器中,在灼烧固体样品时必须用到的是 (填名称)。
(2)实验中需加热至恒重的目的是: 。
(3)若加热过程中有晶体迸溅出来,则测得的结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【方案二】 称取一定质量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解;向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤,洗涤,干燥沉淀,称量固体质量,计算。(已知:Ba2++OH-+HCO3-=BaCO3↓+H2O)
(1)过滤操作中,除了烧杯、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为 。
(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是 。
(3)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是 。
【方案三】 按如图所示装置进行实验:
(1)B装置内所盛试剂是 ;D装置的作用是 ;分液漏斗中 (填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。
(2)实验前称取17.9 g样品,实验后测得C装置增重8.8 g,则样品中Na2CO3的质量分数为 。
(3)根据此实验测得的数据,测定结果有误差,因为实验装置还存在一个明显缺陷是 。
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:__________________________;
(2)写出试剂Y的名称:__________________________;
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物.可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究.
①提出合理假设.
假设一:存在两种成分:NaHCO3和__________;
假设二:存在三种成分:NaHCO3和___________、_____________;
②设计方案,进行实验.请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满).
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯.
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中. |
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步骤2:_________________________ |
现象:_________________________ |
步骤3向B试管中滴加过量的稀HNO3溶液,再滴加AgNO3溶液 |
若溶液变浑浊,结合步骤2中①,则假设1成立,结合步骤2中②,则假设2成立。 |
(4)已知C中有0.1mol Cl2参加反应.若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为
空气污染问题日益引起全民关注。工业生产中产生的SO2、NO等为主要污染物。根据你所学化学知识完成下列问题:
Ⅰ.(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm(1μm=103nm)的颗粒物。下列说法不正确的是_________(填字母序号)。
a.PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b.PM2.5颗粒小,所以对人体无害
c.直径介于1~2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d.推广使用电动汽车,可以减少PM2.5的污染
(2)SO2为重要的含硫化合物,是形成酸雨的主要污染物之一。在实验室中,若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫,并要求方便控制反应速率,可选用如图所示气体发生装置中的_______(填下列序号字母)。
(3)为研究SO2的性质,如图在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条火准)。
下列有关说法正确的是___________
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色 |
B.湿润的品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性 |
C.湿润的淀粉KI-试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 |
D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2 |
(4)一定温度下,在密闭容器中SO2与O2反应生成1molSO3气体时,放出akJ热量。
①该温度下SO2与O2反应的热化学方程式为__________________________。
②已知:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=" -b" kJ•mol-1(a>b>0)
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H=________________。
Ⅱ.硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需要处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中的二氧化硫的含量,采用以下方案:
实验步骤如下图流程图所示:
(1)步骤①中反应的离子方程式为____________________________。
(2)步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是____________________________。
Ⅲ.工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素).
请回答下列问题.
(1)装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行,写出NO被氧化为NO2-的离子方程式__________。
(2)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图所示;
图中A为电源的______(填“正”或“负”)极.右侧反应室中发生的主要电极反应式为__________。
(3)已知进人装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为 0.75mol/L,要使 1m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为_______L。
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。某化学兴趣小组对氯及其化合物进行探究。
(1)漂白精广泛用于饮用水消毒、医院环境消毒、游泳池消毒。资料查阅:随漂白精溶液酸性的增强,溶液会变为黄绿色。出现该现象的原因为_______________________(用离子方程式表示)。
(2)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁.三氯化铁呈棕红色、易潮解,100℃左右时升华。某化学兴趣小组利用下列装置(有些装置可重复使用)设计实验制备并收集无水三氯化铁。
①仪器X的名称为__________________。
②制备三氯化铁的反应开始前,需排除装置中的空气,采取的方法是_________________。
③实验装置的连接顺序是a→___→___→___→___→___→___→___→___→___。
(3)设计实验证明FeC13的氧化性比I2强:__________________。
I.蒸馏是对混合物进行分离提纯的一种重要方法,其装置如图I。
(1)仪器a的名称是 。
(2)已知CCl4的沸点为76.7℃,甲苯的沸点为110.6℃。若要从它们的混合物中分离出CCl4,应将温度控制在 。
II.实验室需用230mL0.46 mol·L-1的稀硫酸,用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g·cm-3)来配制,则:
(1)需要量取该浓硫酸的体积为 mL;
(2)实验所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还有 ;
(3)配制过程中部分步骤和操作如图所示:将上述实验步骤A—F按实验过程先后次序排列 。操作ABE用到了一种共同仪器,该仪器上标有:①温度、②浓度、③规格、④压强、⑤刻度线这五项中的 。(填数字符号)
(4)该同学实际配制得到的浓度为0.45 mol·L-1,可能的原因是
A.量取浓H2SO4时仰视刻度 |
B.容量瓶洗净后未经干燥处理 |
C.没有将洗涤液转入容量瓶 |
D.定容时仰视刻度 |