)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始滤液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是 ;
(2)试剂Ⅰ的化学式为 ,①中发生反应的离子方程式为 ;
(3)试剂Ⅱ的化学式为 ,②中加入试剂Ⅱ的目的是 ;
(4)试剂Ⅲ的名称是 ,③中发生反应的离子方程式为 ;
(5)某同学称取提纯的产品0.775 9 g,溶解后定容在100 mL容量瓶中,每次取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL,该产品的纯度为 。(列式并计算结果)
NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于镀镍、电池等,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下:
回答下列问题:
(1)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质,除去Cu2+的离子方程式为_______ 。
(2)常温下,用H2O2充分氧化Fe2+后,再调pH=4,目的是____ ___。
此时溶液中c(Fe3+)= ________ 。(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp= 2.64×10—39)。
(3)H2O2也可用NaClO3代替,写出在酸性条件下用氯酸钠氧化Fe2+的离子方程式为: 。
(4)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加Na2CO3过滤后,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,
这两步操作的 ______。
(5)操作Ⅰ的步骤是:调pH为2~3,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用少量乙醇洗涤并晾干。
则“调pH为2~3”的目的是_________ ______。
(6)产品晶体中有时会混有少量的绿矾FeSO4· 7H2O 其原因可能是___ ______。
硫酸亚铁是一种重要的工业原料,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备绿矾(FeSO4·7H2O)晶体,工艺流程如下所示:
(1)将过程③中的产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是__________;
A.品红溶液 | B.红色的酚酞试液 |
C.酸性KMnO4溶液 | D.紫色石蕊溶液 |
(2)Z是_____,此时溶液X中发生反应的离子方程式为_____________________________。
(3)检验溶液Y中含有金属阳离子的实验方法是______________________。
(4)操作Ⅲ、Ⅳ等实验操作步骤为蒸发、冷却结晶、 (填操作名称)、洗涤。
如下图所示,蒸发操作中的一处错误是 。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤:
a.称取6.0产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol•L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①计算上述产品中FeSO4•7H2O的质量分数为________;
②若用上述方法测定的产品中FeSO4•7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有___________(只回答一条即可)。
(15分)肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H20)。
CO(NH2)+2NaOH+NaCl0=Na2C03+N2H4·H20+NaCI
实验一:制备NaClO溶液。(实验装置如图所示).
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有_______________(填标号)。
A.容量瓶B.烧杯C.烧瓶 D.玻璃棒
(2)锥形瓶中发生反应的化学方程式是_________________________。
(3)因后续实验需要,需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓度。请选用所提供的试剂,设计实验方案。提供的试剂:H202溶液、FeCl2溶液、0.1000mol·L-1盐酸、甲基橙试液
_________________________________________.
实验二:制取水合肼。(实验装置如图所示)
控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应。
加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分。
(己知:N2H4·H20+2NaClO=N2↑+3H20+2NaCl)
(4)分液漏斗中的溶液是_____________________(填标号)。
A.CO(NH2)2溶液
B.NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是____________________________________________。
实验三:测定馏分中肼含量。
称取馏分5.000g,加入适量NaHC03固体,加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL,用0.1000mol·L-1的I2溶液滴定。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。
(己知:N2H4·H20+2I2=N2↑+4HI+H20)
(5)滴定过程中,NaHC03能控制溶液的pH在6.5左右,原因是_____________________。
(6)实验测得消耗I2溶液的平均值为1 6.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H20)的质量分数为______________。
氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。
甲同学的实验方案如下:
(1)仪器的组装连接:上述仪器装置接口的连接顺序为_________________,加入药品前首先要进行的实验操作是_______________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是_____________________。
(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是________________________________________,然后快速把锂放入到石英管中。
(3)通入一段时间氢气后加热石英管,在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是
______________________________________________________________________。
(4)加热一段时间后停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险。(反应方程式:LiH + H2O =" LiOH" + H2↑),分析该反应原理,完成LiH与无水乙醇反应的化学方程式_____________________。
(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则产品中LiH与Li的物质的量之比为____________________。
(6)乙同学对甲的实验方案提出质疑,他认为未反应的H2不能直接排放,所以在最后连接了装置E用来收集H2,请将E装置补充完整。
(14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:
i.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。
ii.
物质 |
开始沉淀的pH值 |
完全沉淀的pH值 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Al(OH)3 |
3.4 |
4.4 |
Cr (OH)3 |
4.6 |
5.9 |
Fe(OH)2 |
7.5 |
9.7 |
Bi(OH)3 |
0.7 |
4.5 |
回答下列问题:
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________(填仪器名称)。
(3)写出④反应的离子反应方程式。
(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式。
(5)将溶液H经过下列操作,蒸发浓缩,__________,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠。
(6)取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中,向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示,则硫酸的浓度为,固体D中含Fe化合物的物质的量为。