FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
I、经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水 FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的H2赶尽Cl2,将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为 。
(2)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号) 。
(3)如果没有装置C的设计,会导致
(4)用离子方程式表示虚线框E中所增加装置和试剂的作用: 。
(5)用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫,请写出反应的离子方程式: 。
Ⅱ、反应结束后,将收集器中所得固体完全溶于稀盐酸,小组同学对所得溶液金属阳离子的成分有三种观点:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③ 。
为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及反应离子方程式 |
①取少量所得溶液于试管中,加入少量KSCN溶液。 |
_________________。 |
说明:假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是_____________。 |
②另取少量所得溶液于试管中,加入少量酸性 KMnO4溶液。 |
溶液紫红色退去 |
说明:________________________。 |
综合上述实验分析,所得溶液中含有的金属阳离子有 。
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数,并探究铁与浓硫酸的反应。
⑴ m克铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是
①常温下碳与浓硫酸不反应;② ___________________ 。
⑵写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 ______________________ 。
⑶B中的现象是: _______________________________________ ;
C的作用是: ___________________ _______________________ 。
⑷待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 _____________ (写表达式)。
(5)反应一段时间后,用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ: 。
|
验证Ⅲ的实验方法是 。
有一份铵盐混合物,取其质量为10.00g时,含有xmol的(NH4)2SO4和ymol的NH4HSO4。以下实验取用不同质量的铵盐混合物均加入同浓度的50.00mL的NaOH溶液, 加热充分反应,将产生的气体A经干燥之后用浓硫酸吸收。
测定结果如下;
铵盐混合物质量为10.00g和20.00g时,浓硫酸增加的质量相同;
铵盐混合物质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;
铵盐混合物质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
(1)A气体的化学式为______________
(2)10.00g铵盐混合物中含有NH4+的物质的量为_____mol(用含x,y的关系式表示),10.00g铵盐混合物溶于水后可电离出H+的物质的量为___mol(用含x,y的关系式表示)。
(3)在含有2 mol NH4+与1 mol H+的溶液中加入2 molOH—,加热充分反应,可产生气体A__________ mol
(4)计算:50.00mL的NaOH溶液的浓度为__________mol/L,该铵盐中氮元素的质量分数是%;(计算结果均保留两位小数)
“白铁皮”即镀锌铁皮,镀锌层犹如铁皮的保护层,具有较强的耐腐蚀性,这层膜的厚度是判断白铁皮质量的重要指标,某研究性学习小组为了测定镀膜厚度,设计了下面的实验方案。
已知:
锌与强碱溶液反应的离子方程式为 :Zn+20H-=Zn022-+H2↑
锌的密度为dg/cm3
某学习小组同学设计了下图装置,使单侧面积为Scm2、质量为mg,的镀锌铁皮完全浸人6mol·L-1NaOH溶液中,充分反应。
回答下列问题 :
(1)仪器名称A _B
(2)装置中导管 a 的作用是_________________________,
(3)干燥管C与量气管D(具有刻度的细长玻璃管)在反应前后液面高度有何要求:
反应前_______________,反应后 ,(答:“C中液面高于D中液面”,“C中液面低于D中液面”,“C中液面与D中液面相平”)其目的是_______________________。
(4)除了锌之外,另一种常见金属与强碱溶液反应的离子方程式为 。
(5)请设计实验证明,铁并未与强碱溶液反应而进入溶液 。
(6)实验前后量气管中液面读数分别为 V1mL、V2mL,(实验条件的气体摩尔体积为Vm L·mol-1), 则镀锌铁皮的厚度为h=_______________________cm(写出数学表达式)。
(7)请另设计一种测镀锌膜的厚度的方案,并用简单的方式表述出来:
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氧化还原滴定法是科研和生产中测定溶液中物质浓度的常用方法。
⑴莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银滴定待测液,进而测定溶液中Cl-的浓度 [Ksp(AgCl) =1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10×10-12,Ag2CrO4为砖红色]
①滴定终点的现象是_________________;
②硝酸银标准液应装在 式滴定管中滴定。
③已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,但当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2。下列有关说法你认为合理的有__________。
a.若溶液pH<6.5,则Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,影响实验结果
b.若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,影响实验结果
c.滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl-及时释放出来,防止滴定终点提前
⑵氧化还原滴定是水环境监测常用的方法,可用于测定废水中的化学耗氧量(单位:mg/L——每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量)。某废水样100.00mL,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72-,实验数据记录如下:
![]() 实验序号 |
FeSO4溶液体积读数/mL |
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滴定前 |
滴定后 |
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第一次 |
0.10 |
16.20 |
第二次 |
0.30 |
15.31 |
第三次 |
0.20 |
15.19 |
①完成离子方程式的配平:
___Cr2O72-+___Fe2++____ _______ ____Cr3++____Fe3++____H2O
②计算废水样的化学耗氧量。 (写出计算过程,结果精确到小数点后一位。)
14、用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,下列实验操作会引起测定结果偏高的是:
①用天平称量NaOH固体时,将NaOH放在右盘,砝码放在左盘,并移动游码使之平衡。
②滴定前有气泡,滴定终点无气泡。
③用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定。
④用蒸馏水洗净酸滴定管后盛入标准盐酸进行滴定。
⑤滴定终点读取酸滴定管数据时,仰视刻度线。