绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:
FeSO4•7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是 。
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是 ;
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有 ;
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足: 。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.H2O2 d.NaOH溶液
某品牌糖衣片补血剂,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分是硫酸亚铁,不含其它铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究:
请回答下列问题:
Ⅰ.(1)实验时用10mol•L-1的浓硫酸,配制100mL 1mol•L-1 H2SO4溶液,所需浓硫酸的体积为_________mL;
(2)下列操作中,容量瓶所具备的功能有(填序号);
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.长期贮存溶液
C.常用来代替量筒量取一定体积的液体
D.用来溶解固体溶质
(3)在下列配制过程示意图中,有错误的是__________(填写序号);
(4)下列说法正确的__________
A.洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B.某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶,所配溶液浓度会偏低
C.定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
Ⅱ.(1)步骤②加入过量H2O2后,溶液中主要存在的金属阳离子是_____________;
(2)从红褐色的悬浊液到最后的称量,其过程中所需的基本操作为:
a.__________,b.洗涤,c.灼烧,d.冷却
(3)若称得固体的质量为ag,则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为__________g。
某学生对Na2S03与AgN03在不同pH下的反应进行探究
(1)测得Na2S03溶液pH=10,AgNO3溶液pH=5,二者发生水解的离子分别是__________;
(2)调节pH,实验记录如下:
实验 |
pH |
现象 |
a |
10 |
产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清 |
b |
6 |
产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶 |
c |
2 |
产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质X |
查阅资料得知:
①Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液
②Ag2O棕黑色,不溶于水,能和酸反应,它和盐酸反应的化学方程式为 。
(3)该同学推测a中白色沉淀为Ag2SO4,依据是空气中的氧气可能参与反应,则生成硫酸银沉淀的离子方程式为 。
该同学设计实验确认了a、b、c中的白色沉淀不是Ag2SO4,实验方法是:取b、c中白色沉淀, 置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。另取Ag2SO4固体置于足量 溶液中,未溶解。
(4)将c中X滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:
I.向X中滴加稀盐酸,无明显变化
Ⅱ.向x中加人过量浓HNO3,产生红棕色气体。
Ⅲ.用Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀.
①实验I的目的是 。
②根据实验现象,分析X是 。
③Ⅱ中反应的化学方程式是 。
(5)该同学综合以上实验,分析产生X的原因,认为随着酸性的增强,+4价硫的还原性增强,能被+1价银氧化。通过进一步实验确认了这种可能性,实验如下:
①通人Y后,瓶中白色沉淀转化为棕黑色,气体Y是 。
②白色沉淀转化为X的化学方程式是 。
某化学研究性学习小组讨论Fe3+溶液和SO32-溶液之间发生怎样的反应,提出了两种可能,写出预计反应的离子方程式:
一是发生氧化还原反应 ,二是发生彻底互促水解反应 。
为了证明发生怎样的反应,同学们设计并进行如下实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ:取5 mL FeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入某Na2SO3浓溶液至过量,观察到无气泡产生,无沉淀生成,但溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是 。
向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,可观察到溶液最终变为黄色。将所得溶液加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是 。
实验Ⅱ:将FeCl3和Na2SO3溶液分别稀释后,重复实验Ⅰ,产生的现象完全相同。
同学们由上述实验得出的结论是 。
指导老师看过上述实验步骤后认为该设计有缺陷,应在开始实验前对某主要药品进行检验,该主要药品为 ;检验的目的是 。
Ⅰ.甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量,观察A中,发现溶液先呈红色,然后变为黄色。
(1)B中反应的离子方程式是 ;
(2)为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因,甲同学进行如下实验。取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在 ;
(3)资料显示:SCN -的电子式为。甲同学猜想SCN﹣可能被Cl2氧化了,他进行了如下研究。
①取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液, 产生白色沉淀,由此证明SCN﹣中被氧化的元素是 ;
②甲同学通过实验证明了SCN﹣中氮元素转化为NO3﹣,已知SCN﹣中碳元素没有被氧化,若SCN﹣与Cl2反应生成1mol CO2,则转移电子的物质的量是 mol;
Ⅱ.8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠,氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理,以减轻污染。
请写出NaCN的电子式___________,偏碱性条件下,氰化钠溶液的CN-被双氧水氧化为HCO3﹣,同时放出NH3,该反应的离子方程式为 。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某化学研究小组采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5,装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2→Na2S2O5
(1)装置I中产生气体的化学方程式为 。
(2)要从装置II中获得已析出的晶体,需要用到的玻璃仪器有 。
装置III用于处理尾气,可选用的合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。
现将0.5mol Na2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图。
(3)写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式 ;
当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度减小,其原因可能是 。
(4)葡萄酒常用Na2S2O5做抗氧化剂。1.90g Na2S2O5最多能还原 mLO2(标准状况)。
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 。