(16分)某化学研究小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,在实验室中按以下步骤进行实验:
①称取a g样品,置于烧杯中;
②取适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解,准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,使反应完全;
④加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤,洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体由红褐色全部变为红棕色,冷却至室温后,称量;
⑦……
请根据上面的叙述回答下列问题:
(1)上图所给仪器中,实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和_______ (填仪器序号)。还缺少的主要仪器名称是
(2)步骤④中所发生反应的离子方程式为
(3)步骤⑤中洗涤沉淀的操作是: ,检验沉淀是否洗净,应向洗涤液中加入几滴 (填写序号)。
①KSCN溶液 ②NaOH溶液 ③AgNO3溶液 ④酚酞试液
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,实验至少需重复加热一次的原因是 ;若m1与m2差值较大,其原因可能是①第一次加热 ,
②第二次加热 。(各答一种情况即可)。
(5)若坩埚质量是W1 g,最终坩埚和固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数为 。
(7分)下表数据是在某高温下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录。
反应时间t/h |
1 |
4 |
9 |
16 |
25 |
MgO层厚y/nm |
0.05a |
0.20a |
0.45a |
0.18a |
1.25a |
NiO层厚y′/nm |
B |
2b |
3b |
4b |
5b |
注:a和b均为与温度有关的常数。
(1)金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是_______________
_______________________________________________________________________________;
(2)金属氧化膜厚y跟时间t所呈现的关系是(填“直线”、“抛物线”、“对数”或“双曲线”等类型):MgO氧化膜的膜厚y与时间t的关系属________型;NiC氧化膜的膜厚y′与时间t的关系属________型;
(3)Mg与Ni比较,哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性?阐述其理由。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(11分)下图表示两种溶液进行电解的装置:
电极A由金属R制成,R的硫酸盐的化学式为RSO4,B、C、D都是Pt。P和Q是电池的两极,电路接通后,金属离子R2+离子沉积于电极B上,同时电极C、D上产生气泡。
(1)P和Q中正极是__________。
(2)A极上的电极反应式为_______________________。
(3)罩在电极C、D上的两集气瓶中收集到气体的体积比是__________。
(4)当电流强度为2 A,通电3 min 13 s后,电极B上生成金属R 0.127 g。已知1 mol电子的电量为96 500 C,则R的相对原子质量为__________,它是__________(填元素符号)。
(5)将P和Q变换位置接线,使电流方向反过来,电流强度为2 A,5 min后在B极上看到了_____________、_______________________两种现象。
含苯酚的工业废水处理的流程如下图:
(1)上述流程中,设备Ⅰ中进行的是操作__________(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用__________进行(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是__________,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是__________。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为______________________________。
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和_________。通过__________操作(填写操作名称),可以使产物相互分离。
(5)在上图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、__________、__________。
如图是某化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图。在烧瓶A中放一些新制的无水硫酸铜粉末,并加入20 mL无水乙醇;锥形瓶B中盛放浓盐酸;分液漏斗C和广口瓶D中分别盛浓H2SO4;干燥管F中填满碱石灰;烧杯作水浴器。当打开分液漏斗C的活塞后,由于浓H2SO4流入B中,则D中导管口有气泡产生。过几分钟后,无水硫酸铜粉末由无色变为蓝色。此时水浴加热后,发生化学反应生成的气体从F处逸出,点燃气体,有绿色火焰。试回答:
(1)B中逸出的气体主要成分是______________。
(2)D瓶的作用是__________________。
(3)E管的作用是__________________。
(4)F管口点燃的气体是_________________。
(5)A瓶中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是____________________________________。
(6)由A中发生的反应事实,可推断出的结论是___________________________。
某些废旧塑料可采用下列方法处理:将废塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质,实验装置如下图。加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表:
产物 |
氢气 |
甲烷 |
乙烯 |
丙烯 |
苯 |
甲苯 |
碳 |
质量分数(%) |
12 |
24 |
12 |
16 |
20 |
10 |
6 |
(1)试管A中残余物有多种用途,如下列转化就可制取高聚物聚乙炔。
写出反应②③的化学方程式:______________________、___________________________。
(2)试管B收集到的产品中,能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质,其一氯代物有_______________种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象____________________________________________________。
经溴水充分吸收,剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为___________。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途:______________________________________、_________________________________________________。