铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II.铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为:
FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水,当消耗1.4g Li时,溶液的pH为____________。(忽略溶液的体积变化)。
已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。用如图所示装置进行Mg和SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂 。
①10%的H2SO4溶液②80%的H2SO4溶液
③Na2SO3固体④CaSO3固体
(2)写出装置乙和B中发生的主要反应的化学方程式:
;
。
装置C中NaOH溶液的作用是 。
(3)你认为该装置是否有不足之处? 。如果有,请说明 。
(共10分)某化学小组以环己醇制备环己烯(如下图),
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是___________,导管B除了导气外还具有的作用是_________;
②试管C置于冰水浴中的目的是____________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_________层(填上或下),分液后用_________ (填字母)洗涤;
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从_________口进入(填字母)。蒸馏时要加入生石灰,目的是___________________;
③收集产品时,控制的温度应在_________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是______(填字母);
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_________(填字母)。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生。下图所示就是一个“化学多米诺实验”,其中A~F装置中分别盛放的物质为:
A.稀硫酸; | B.锌粒; |
C.某溶液; | D.CaCO3固体;E、滴有紫色石蕊试液的蒸馏水;F、足量的澄清石灰水 |
请回答下列问题:
⑴反应开始后,若E中出现红色,F中有白色沉淀生成,则C中的物质可能是
⑵写出装置D中反应的离子方程式:该反应的类型是:
装置F中反应的离子方程式:
⑶上图所示的B~F装置中,发生了氧化还原反应的是
(填装置编号)。请用单线桥表示出电子的转移
某实验需要80 mL、1 mol/L的Na2CO3溶液,现通过如下操作配制:
① 称量g Na2CO3固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。为加快溶解可以使用玻璃棒搅拌
②待溶液冷却到室温后,小心转入(填仪器名称)
③继续加蒸馏水至液面至刻度线1~2cm处,改用(填仪器名称)小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切
④将容量瓶塞紧,充分摇匀。
⑤用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,每次洗涤的溶液都转入容量瓶,并轻轻摇匀
(1)操作步骤正确的顺序是(填序号)。
(2)使用容量瓶前必须进行的一项操作是
(3)若所配溶液的密度为1.06 g/mL,则该溶液的质量分数为。
(4)若取出20 mL配好Na2CO3的溶液,加蒸馏水稀释成c(Na+) ="0.1" mol/L的溶液,则稀释后溶液的体积为mL
(5)在配制Na2CO3溶液时,下列操作中的会导致结果偏低
①用拖盘天平称量时砝码放在左盘
②将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
③定容时俯视刻度线
④未冷却到室温就转移到容量瓶中
⑤干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
(6分) 如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
⑴ 图中有两处明显的错误是:①;
②。
⑵ A仪器的名称是,B仪器的名称是。
⑶ 实验时A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的,其作用是。