铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
A B C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处缓缓通入H2,____________,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为________________________________________________。
(2)③中点燃A处酒精灯前所需操作为 ______________________________ 。
(3)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为____________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是__________________________________________。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____________。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是__________________。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定颜色变化后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为____________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
如何检验滤液A中是否含有Fe2+__________(填选项字母)。
A.先加KSCN溶液,再加氯水 B.加NaOH溶液 C.加K3[Fe(CN)6]
某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。
经过小组讨论,他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出):烧瓶A中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2混合液(常用于实验室制取N2),干燥管B、G中均装有碱石灰,试管D、F、I中盛有澄清石灰水。
(1)连接好装置后,加入药品前应该进行的实验操作是_____________(填操作名称)。
(2)实验时先打开活塞a,并加热烧瓶A一段时间,其目的是___________________。
(3)试管E中的试剂为:________________。
(4)装置F的作用:______ ___。
Ⅰ.定性研究
(5)试管D中出现浑浊,证明产物中有____________存在;证明分解产物中存在CO的现象是_________________;要证明分解时产生的另一种气态产物的存在应该如何改进装置_____________;装置C反应后的固体残余物(经测无Fe),在煮沸的稀硫酸中完全溶解,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为____________。
Ⅱ.定量分析(假定每一步反应进行完全)
(6)取7.2 g样品进行上述实验,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88 g,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64 g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的化学方程式为__________________。
某校化学课外小组用硫酸铁废液(含少量硫酸铜和稀硫酸),制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验。制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下:
请根据题目要求回答下列问题:
(1)A的化学式为 。
(2)趁热过滤的目的是 。
(3)结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是 。
(4)实验室利用硫酸亚铁铵溶液[(NH4)2Fe(SO4)2]和草酸溶液反应生成草酸亚铁,草酸亚铁晶体(相对分子质量180)受热易分解,某课外小组设计如图的实验装置来检验其分解产物。
①该装置中最不合理的部分 (填字母),原因是 。
②改用正确装置开始实验,B处变蓝,说明草酸亚铁晶体中有 ;C处有白色沉淀,E处黑色粉末变为红色,说明草酸亚铁分解产生 (填化学式)。
实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理和实验的装置如下(反应需要加热,图中省去了加热装置):H2SO4(浓)+NaBr NaHSO4+HBr↑,CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O。有关数据见下表:
乙醇 |
溴乙烷 |
溴 |
|
状态 |
无色液体 |
无色液体 |
深红色液体 |
密度/(g·cm-3) |
0.79 |
1.44 |
3.1 |
沸点/℃ |
78.5 |
38.4 |
59 |
(1)A装置的名称是 。
(2)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为 。
(3)给A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使C中收集到的粗产品呈橙色,原因是A中发生了副反应,写出此反应的化学方程式 。
(4)给A加热的目的是 ,F接橡皮管导入稀NaOH溶液,其目的主要是 。
(5)图中C中的导管E的末端须在水面以下,其目的是 。
(6)为了除去产品中的主要杂质,最好选择下列__(选填序号)溶液来洗涤所得粗产品
A.氢氧化钠 B.碘化钾 C.亚硫酸钠 D.碳酸氢钠
(7)粗产品用上述溶液洗涤、分液后,再经过蒸馏水洗涤、分液,然后加入少量的无水硫酸镁固体,静置片刻后过滤,再将所得滤液进行蒸馏,收集到的馏分约10.0 g。
①在上述提纯过程中每次分液时产品均从分液漏斗的_____________(上口或下口)取得。
②从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是______________。
无水三氯化铁易升华,有强烈的吸水性,是一种用途比较广泛的盐。
(1)实验室中可将FeCl3溶液 、 、过滤、洗涤干燥得FeCl3·6H2O;再 ,得到无水FeCl3。
(2)利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下图所示:
①为抑制FeCl3水解,溶液X为 。
②上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 。
③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是 。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于右图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中;下列情况会造成实验测得Fe2(C2O4)3·5H2O含量偏低的是 。
a.盛放KMnO4的滴定管水洗后未用标准液润洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质.某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解).
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4,
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式 ,
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性.称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL.
②称取xg AlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应.
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与装置B瓶内物质充分反应.
④ (填入该步应进行的操作).
⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg.
(4)数据分析(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L•mol﹣1)
①Al4C3的质量分数为 .
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
③AlN的质量分数为 。