某化学兴趣小组利用课余时间在实验室进行如下两个探究实验:
【探究一】利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体。
(1)红色固体是 (填化学式);溶液乙中溶质是 。
A.硫酸铝 | B.硫酸亚铁 | C.硫酸铝和硫酸亚铁 | D.硫酸铜和硫酸铝 |
(2)写出步骤①的化学方程式: ;
【探究二】某硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解研究并对x的测定
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品,先通干燥的氮气,然后按下图装置高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究。
(3)装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有 ,称量反应后装置B,增重12.6g
(4)装置C中 ,说明产物中还有SO2。
查阅资料得知二氧化硫气体能与高锰酸钾溶液发生如下反应:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O X + 2MnSO4 + 2H2SO4 ,则X的化学式是 。
(5)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液,则装置A中红棕色固体是 。
(6)D装置中球形干燥管的作用是 ,氢氧化钠溶液的作用是 。
(7)反应结束后还要不断的通入氮气直至冷却,其目的是 。
【数据处理】
兴趣小组同学利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量--分解温度的关系图(图2)
①根据图2中有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x值是 (要求写出计算过程)。
②从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,请写出T3—T4段发生反应的化学方程式 。
③上述试验中若将装置B和装置C进行调换,则测得FeSO4•xH2O中的x值会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
煅烧石灰石方法可用于测定石灰石中CaCO3 含量。右图是某种石灰石煅烧过程中质量的变化曲线图。(假设杂质受热不分解)。(写出计算过程)
(1)写出石灰石分解的化学方程式。
(2)该石灰石中CaCO3的物质的量是mol。
(3)该石灰石中CaCO3 质量分数是。
某石灰石样品的成分是CaCO3和SiO2(已知SiO2既不溶于水也不与盐酸反应)。课外小组为了测定该石灰石样品中碳酸钙的质量分数,将12.0g石灰石样品放入烧杯中,再取100 g稀盐酸分4次加入烧杯中,每次均充分反应。实验数据记录如下:
次数 |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
加入稀盐酸质量 /g |
25 |
25 |
25 |
25 |
反应后烧杯中物质的总质量 /g |
m |
58.4 |
82.6 |
107.6 |
求:(1)生成二氧化碳的总质量是 g。
(2)第1次加入稀盐酸充分反应后,烧杯中物质的总质量是 g。
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
长时间使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是CaCO3。某校化学研究性学习小组同学通过实验想测定水垢中CaCO3的含量。他们取100g水垢,加入足量的稀盐酸,同时测量5分钟(min)内生成CO2质量,测量数据如下表:
时间/ min |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
生成CO2的质量/g |
15 |
25 |
30 |
33 |
33 |
计算:① 4 min后,水垢中的CaCO3(填是或否)反应完全?
②请根据表格分析写出你发现的一条规律是。
③该水垢中CaCO3的质量分数是多少?
若要生产含杂质4%的生铁100 t,需要含氧化铁60%的赤铁矿石的质量是多少?(要求:写出计算过程,计算结果保留小数点后1位)
高纯的单晶硅是重要的半导体材料。制备高纯硅的化学方程式为:SiCl4 +2H2高温 Si+ 4HCl。请计算要获得56g硅(Si),至少需要氢气的质量。