用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略)
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
(2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
|
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的 。
(4)己知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。
某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:
(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为;
(2)试剂1的化学式是;加入试剂1后呈红色的原因是(用离子方程式表示)。
(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用化学用语和必要文字解释);;
(4)某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,为了探究溶液褪色的原因,另有四位同学进行了下表的猜想,你认为丁同学的猜想会是什么?(提示:SCN-中硫元素化合价为-2价)
编 号 |
猜想 |
甲 |
溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe |
乙 |
溶液中的+3价Fe被氧化为更高的价态 |
丙 |
新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白 |
丁 |
? |
为验证丁同学的猜想合理与否?请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂:浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、0.1mol·L-1FeCl3、
0.1mol·L-1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
实验操作 |
预期现象 |
结 论 |
说明丁同学的猜想是合理的 |
工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和(写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式。
(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH由1调节至;宜用的试剂为。
A. 1.5
B. 3.7
C. 9.7
D.氨水
E.氢氧化锶粉末
F.碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是(填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是。
A.50~60℃ B.80~100℃ C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是。
为探究FeCl2溶液电解时阴阳极的产物,某兴趣小组用如下装置进行实验:
(查阅资料:电解能否发生、电极反应及其速率,与电压大小、离子浓度等因素有关。)
Ⅰ电极a表面始终未出现气泡,但产生了银灰色有金属光泽的固体。该电极的电极反应式为:___________________。
Ⅱ电极b开始一段时间内,表面无气泡产生,周围液体出现红褐色,逐渐浑浊。吸取该电极周围少许液体于两支试管中,一支试管中滴入淀粉-KI溶液,液体颜色不变;另一支试管中先加盐酸酸化,再滴入KSCN溶液,溶液变为红色。
结论:电解过程中产生了Fe3+,同时水解产生了红褐色物质。
(1)加盐酸酸化时发生的反应是______________________(用离子方程式表示)。
(2)对电解过程中Fe3+产生的原因进行猜想:
猜想①:Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化成Fe3+;
猜想②:________________________________________;
猜想③:……。
(3)设计实验验证猜想①
供选择的试剂:1mol/L FeSO4溶液、1mol/L盐酸、2mol/L盐酸、1mol/L NaCl溶液、2mol/L NaCl溶液、淀粉-KI溶液、KSCN溶液、蒸馏水
操作 |
现象和结论 |
①取一定量_______溶液,调节溶液pH为4.91;再以相同装置进行电解。 ②电解相同时间后,若电极b表面无气泡,_________________________ ________________________。 |
_____________________________________________ ______________________________________________。 |
洗煤和选煤过程中排出的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3)会占用大片土地,造成环境污染。某课题组利用煤矸石制备聚合氯化铝流程如下:
已知:聚合氯化铝([Al2(OH)nCl6-n]m(1≤n≤5,m≤10),商业代号PAC)是一种新型、高效絮凝剂和净水剂。
(1)酸浸的目的是___________________________;实验需要 的500mL3.0 mol·L-1的盐酸,配制时所需要的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还有______________________。
(2)若m=n=2,则生成PAC的化学方程式是_______________________________________。
(3)从含PAC的稀溶液中获得PAC固体的实验操作方法是_______、_________、_________。
(4)为了分析残渣2中铁元素的含量,某同学称取5.000g残渣2,先将其预处理使铁元素还原为Fe2+,并在容量瓶中配制成100mL溶液;然后移取25.00mL试样溶液,用1.000×10-2 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL。已知反应式为Fe2++MnO4-+H+—Fe3++Mn2++H2O(未配平)。判断滴定终点的依据是_______________________;残渣2中铁元素的质量分数为________________。
某化学兴趣小组同学以TiO2和CCl4为原料在实验室制取液态TiCl4,装置如图所示。
有关信息如下:
①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)
②反应条件:无水无氧且加热
③有关物质性质如下表:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________,其中装的试剂不可能是(填序号)。
A.碱石灰 B.无水硫酸铜 C.氧化钙 D.烧碱
(2)整个实验过程中通N2的目的是。
(3)装置E中的试剂是______;兴趣小组的甲同学认为实验中E装置不能换成A装置,理由是。
(4)实验开始前的操作包括:组装仪器、、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
(5)欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是________。
(6)TiCl4还可由TiO2和焦炭、氯气在加热下反应制得,同时有CO产生,反应的化学方程式为;反应所需氯气可通过电解饱和食盐水制得,现电解1L饱和食盐水,当转移的电子数为0.1NA时,该溶液的pH值为。