用图1所示的Ⅰ和Ⅱ装置组合与Ⅰ和Ⅲ装置组合可以进行相关实验(夹持仪器省略),回答下列问题:
(1)若用Ⅰ和Ⅱ装置或Ⅰ和Ⅲ装置组合,实验前须检验 。
(2)在Ⅰ和Ⅱ装置组合中,若a为浓硫酸,b为铜粉,c容器中盛放品红溶液,旋开f后,给烧瓶加热,一段时间后c中的现象是 写出烧瓶中发生反应的化学方程式
(3)在Ⅰ装置中,若a为浓氨水,b为生石灰,欲制取氨气并证明氨水有碱性,最好应选用 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)装置与其组合,原因是
(4)在Ⅰ装置中,若a为可能含有Mg2+、Cu2+、Al3+、Fe3+四种阳离子的水溶液,b为过氧化钠固体,旋开f后,有白色沉淀产生并放出氧气,过氧化钠固体的物质的量与产生沉淀的质量关系如图2,则a溶液中含有的阳离子有 。(写化学式)
(5)在图2中A→B段反应过程中溶液所增加的阴离子是 (写化学式)
某学习小组设计实验,探究二氧化硫的漂白性和还原性。
(1)漂白性
甲同学用如图所示装置(气密性良好)进行实验,观察到如下现象:Ⅰ中红色褪去,Ⅱ中无变化。
①甲同学作对照实验的目的是。
②足量碱石灰的作用是。
甲同学由此得出的实验结论是。
(2)还原性:
乙同学将SO2通入FeCl3溶液中,使其充分反应。
①SO2与FeCl3反应的离子方程式是,检验该反应所得含氧酸根离子的方法是。
②实验中观察到溶液由黄色变为红棕色,静置一段时间,变为浅绿色。资料显示:红棕色为FeSO3 (墨绿色难溶物)与FeCl3溶液形成的混合色。 则②中红棕色变为浅绿色的原因是。
乙同学得出的实验结论是:二氧化硫可还原三氯化铁。
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用作净水剂、媒染剂、颜料和药物。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等),生产碱式硫酸铁的部分工艺如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式是__________。
(2)反应II中加入NaHCO3调节体系的pH在____范围内。
(3)反应III中生成的气体遇空气变红棕色,则III中发生反应的离子方程式是_________ 。
(4)反应III中通入氧气可减少NaNO2的用量,若消耗1mol氧气可节约n(NaNO2)=____mol。
(5)用硫酸可知体系的pH。若硫酸加入量过小,溶液生成沉淀;若硫酸加入量过大,不利于产品形成,用化学平衡移动原理分析其原因是_________。
(6)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可发生水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式是____________。
兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率的影响,他们准备了以下化学用品:0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、0.10mol/L CuCl2、锌片(形状、大小、质量相同)、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为298K和308K.
(1)酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下面实验设计表(表中不要留空格):
(2)若(1)中实验①锌片消失的时间是20s,则锌片剩余质量与时间关系图如上图.假设:该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反应速度是盐酸的1/2.请你在此图中大致画出“实验②”(用实线)、“实验④中醋酸实验”(用虚线)的锌片质量与时间关系曲线.
(3)某实验小组在做(1)中实验④时误加少量0.10mol/L CuCl2溶液,发现反应速率与(1)中实验①接近。该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三:
假设一:Cu2+对该反应起催化剂作用
假设二:Cl- 对该反应起催化剂作用
假设三:_________________________……
(4)请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期现象:
实验步骤 |
预期现象 |
聚合氯化铝(化学式为[Al2(OH)nCl6-n•xH2O]m)晶体是一种高效无机水处理剂,下图是实验室模拟工业制备聚合氯化铝晶体的工艺流程,制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰,主要含Al2O3、Al,含有SiO2等杂质.
(1)试剂X(写名称)是____________,操作2包含过滤、_______和干燥。
(2)生产过程中操作1的操作步骤____________________________________。
(3)当m=1时,制备[Al2(OH)nCl6-n•xH2O]m的离子方程式:_____________________________.生产中要严格控制溶液中pH,过小,则氯化铝水解不完全,且m值偏小,产品产量质量会降低.而pH过大,产量也会降低,其原因是_______________________________________.
(4)工业上采用电解装置制取活泼金属铝,若阳极产生的氧气全部与石墨电极反应生成CO和CO2气体,若生产中每生成8.1 gAl,阳极损失石墨3.0g,则理论上产生CO的物质的量是_________________________。
(16分)为检验溶液中是否含有Cl-,某同学采用向溶液中先加HNO3,再加AgNO3,溶液的实验方案,若有白色沉淀生成,则证明有Cl-。对此结论,有人提出了质疑,设计了如下探究性实验。
实验一:向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液
编号 |
Na2SO4溶液 |
AgNO3溶液 |
现象 |
||
体积/mL |
浓度/(mol·L-1) |
体积/滴 |
浓度/(mol·L-1) |
||
① |
1 |
l |
3 |
2 |
出现大量白色沉淀 |
② |
1 |
1 |
3 |
0.5 |
出现少量白色沉淀 |
③ |
1 |
1 |
3 |
0.1 |
有些许浑浊 |
④ |
1 |
1 |
3 |
0.0l |
无明显变化 |
(1)实验一中产生沉淀的离子方程式为。
(2)学生设计了如下表格,对实验一内容进行理论计算,请帮他完成表格。(表中不要留空格)。
[25℃时Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]
编号 |
AgNO3浓度/(mol·L-1) |
稀释后Ag+浓度/(mol·L-1) |
混合液中SO42-的最小理论检出浓度/(mol·L-1) |
① |
2 |
0.2 |
0.0003 |
② |
0.5 |
0.0048 |
|
③ |
0.1 |
0.0l |
0.12 |
④ |
0.001 |
若向l mL某溶液中加入3滴0.1 mol/L AgNO3溶液,分析上面数据,判断下列说法正确的是(填字母序号)。
A.混合液中c(SO42-)=0.1 mol/L时不会产生Ag2SO4沉淀
B.混合液中c(SO42-)="1" mol/L时不会产生Ag2SO4沉淀
C.无论SO42-浓度大小都会产生Ag2SO4沉淀
D.若使用0.01 mol/L AgNO3溶液,可基本排除SO42-对Cl-检验构成的干扰
(3)将实验一中编号③中的理论计算结果与现象对照,发现理论上大部分Ag+应该形成沉淀,这与“有些许浑浊”的现象相矛盾。为探究真相,在实验一的基础上继续设计了以下实验。
实验二:
编号 |
AgNO3溶液 浓度/(mol·L-1) |
现象 |
向沉淀中滴加硝酸后的现象 |
① |
2 |
出现大量白色沉淀 |
滴加稀硝酸,沉淀大量溶解;改加浓硝酸,沉淀较快消失 |
② |
0.5 |
出现少量白色沉淀 |
滴加稀硝酸,沉淀基本消失 |
对于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假设,请完成假设一。(已知:H2SO4===H++HSO4-、
HSO4-H++SO42-;假设二可能的原因是NO3-与Ag+形成配位化合物)
假设一:。
假设二:NO3-对Ag2SO4溶解起作用。
(4)从下列限选试剂中选择适当试剂并设计实验方案,分别验证假设一和假设二是否成立。请写出实验步骤和结论(限选试剂:Ag2SO4固体、浓HNO3、NaNO3饱和溶液、CaSO4固体)。
(5)通过(4)的实验,若证实假设一成立,请用平衡理论解释Ag2SO4溶解的原因。