【化学——选修2:化学与技术】硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:
已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是______________。
(2)煅烧 FeCO3生成产品 I的化学反应方程式为 _______。实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。
(3)产品Ⅱ的化学式为 _______________,为了获得产品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是:__________________。
(4)检验产品 II中是否含有氯化物杂质的实验操作是:取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液______________。
髙纯氧化铁(a-Fe2O3)是现代电子工业重要材料。实验室用硫铁矿烧渣 (Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备髙纯氧化铁的步骤如下。请回答有关问题:
(1)过滤操作中的玻璃仪器为________。
(2)实验室需240mL4.8mol • L-1的硫酸溶液,若用18.4 mol • L-1的浓硫酸进行配制,所需要的最主要仪器为________。
(3)溶液X发生反应的离子方程式为________。
(4)简述如何检验溶液Z中的阴离子________。
(5)操作I的名称是________。列举W的一种用途________。
(6)某实验小组设计的氨气制备实验流程为:发生装置→净化→收集→尾气处理,则接口的连接顺序是_______________。
(7)将多余的氨气分别通入水中或盐酸中,若得到25℃0.1 mol.L-1的NH3 • H2O溶液或NH4Cl溶液,请你设计实验,比较NH3 • H2O的电离程度和NH4Cl的水解程度大小。
CuSO4·5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。实验室用粗铜(含少量铁)制备CuSO4·5H2O的流程如下:
回答下列问题:
(1)实验室配制250 mL4.8 mol·L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要__________________________________________________。
(2)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 |
Fe3+ |
Cu2+ |
Fe2+ |
开始沉淀的pH |
2.7 |
4.4 |
7.0 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
6.4 |
9.6 |
除去Fe3+,溶液的pH应控在_______________范围,调pH可选用的试剂是____________。
(3)若制得的CuSO4·5H2O中存在杂质Cu(NO3)2,进一步提纯的实验操作名称是__________。
(4)获得的CuSO4·5H2O晶体表面附着杂质离子,常用酒精洗涤的原因是____________。
用标准的BaCl2溶液测定晶体的纯度时,发现纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有_____________________________________________(任写一种)。
(5)实验室欲制取适量NO气体。下图中最适合的实验装置是__________(填序号),并注明装置中所需药品的名称。
A.__________,B.__________,C.__________,D.__________。(根据选择的装置可以填满也可以不填满)
某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱,其实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)食盐溶液中含SO42-等杂质,不能用于除去SO42-的试剂是_________(填序号)。
a. Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c. BaCl2 d. Na2CO3
(2)实验制备碳酸氢钠用到下列装置:
①实验装置中各接口的连接是d接____,e接_____,c接f。实验过程中先通入氨气的原因_____________。
②析出晶体后的溶液中含有大量的NH4+,检验NH4+的方法是__________________。
③瓶g内的溶液是___________________________________________。
(3)由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。
(4)用图电解饱和NaC1溶液的方法来制取NaOH、C12和H2。
①反应中生成的C12从_______(填“A”或“B”)放出,检验C12所用试剂(用品)______________________。
②经过长时间电解后,向电解液中滴加酚酞试液,发现溶液并未变红色,试分析可能的原因__________。
硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如下:
(1)操作I具体为__________、___________、过滤、烘干。
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是___________(填字母代号)。
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原
b.灼烧不充分.铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜
d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量_______________(填化学式,下同),调节pH至4,生成_________沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]。
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O)。
烧瓶内发生反应的离子方程式为____________________________________________;
图2是图1的改进装置,其优点有①__________________________,②_________________________。
明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下:
(1)焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2,该反应的氧化剂是_______。若生成l molAl2O3,则转移的电子数为__________________。
(2)熟料溶解时,反应的离子方程式为___________________________________________。
(3)母液中溶质主要成分的化学式为_____________________________________________。
(4)将标准状况下1.12L炉气通入100mL 0.5mol·L-1NaOH溶液中,得到一种酸性溶液,则该溶液中各种离子浓度由大到小的排列顺序为____________________________。
(5)检验废渣中主要成分的方法是_____________________________________________________(写出操作步骤、现象及结论)。