以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH4HCO3在热水中分解。
(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe3+,该反应的离子方程式是_________________。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_____________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的离子方程式是_____________。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_____________。
(4)Ⅳ中,通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO42-的操作是_____________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该产品中Fe2O3的质量是_________ kg。(摩尔质量/g·mol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)
实验室用氯化钠固体配制1.00 mol/L的NaCl溶液500 mL,回答下列问题:
(1)请补充完整该实验的实验步骤:
①在托盘天平上称出g的氯化钠固体,把它放在________中,用适量的蒸馏水使它完全溶解。②把溶解后冷却的溶液小心地注入________中。③用少量蒸馏水洗________和________2—3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀。④继续向________中加蒸馏水至液面距刻度1 cm~2 cm处,改用________小心滴加蒸馏水至溶液凹面底部与刻度线相切。⑤将瓶塞塞紧,充分摇匀。
(2)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响(填偏高、或偏低或无影响)
①为加速固体溶解,可稍微加热并不断搅拌。在未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容。对所配溶液浓度的影响:
②容量瓶在使用前有少量的蒸馏水残留。对所配溶液浓度的影响:
③定容后,加盖倒转摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度。对所配溶液浓度的影响:
实验室由含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)和石膏(CaSO4·2H2O)的实验流程如图所示:
相关物质在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
温度(℃) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8[ |
83.8 |
114 |
请回答下列问题:
(1)红褐色滤渣的主要成分是(写化学式)。
(2)在进行操作I时的最佳温度是℃。
(3)从溶液中分离出产品II的操作II应为、过滤、、干燥。
(4)取样检验步骤中检验的是Fe3+,检验Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN,可以检验痕量的Fe3+。还可用KI来检验:2Fe3++2I-2Fe2++I2,有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与I-反应后的溶液显深红色,它是I2溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3+,进而证明这是否是一个可逆反应,试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1 mol/L的FeCl3、KI、KSCN、NaOH、H2SO4、KMnO4溶液,CCl4,蒸馏水。
编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
① |
在试管中加入少量FeCl3溶液和 (填少量、过量)的KI溶液。 |
深红色如期出现 |
② |
将试管中的混合溶液转移至 (填仪器)中,倒入一定量的, 。 |
|
③ |
实验探究:探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱
根据要求完成下列各小题
(1)实验装置:
填写所示仪器名称AB
(2)实验步骤:
连接仪器、_____________、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是;
装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是;
③依据试管D中的实验现象,能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性___(填“能”或“否”),试管D中发生反应的离子方程式是。
为测定Cl2、Br2的氧化性强弱,设计了如下实验:
(可供选择的试剂有:氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳)
实验步骤如下:
由上回答下列问题:
(1)2ml试剂是,加入少量试剂,再加入试剂
(2)现象是。
(3)此实验可以证明Cl2的氧化性(填强于、弱于)Br2的氧化性,此反应
的离子反应方程式为:。
某自主学习小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,探究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL,大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
大理石规格 |
HNO3浓度/mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
粗颗粒 |
2.00 |
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和__探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和__探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
② |
||||
③ |
粗颗粒 |
|||
④ |
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:依据反应方程式CaCO3+HNO3
Ca(NO3)2+
CO2↑+
H2O,计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。