为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是 。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)。a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g,由此可求算气体Y中SO2的体积分数。
写出探究②中出现的所有离子反应方程式 。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 。(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是 。
已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:
(1)写出①②和③步所有反应的化学方程式:
_____________________________________;______________________________________。
_____________________________________;______________________________________。_____________________________________;______________________________________。
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下的体积为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
聚合硫酸铁(PPS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原成Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有______________。
a.容量瓶 b.烧杯 c.烧瓶
(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是_____________________________。
a.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 b.确定下一步还原所需铁的量
c.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 d.确保铁的氧化物酸溶完全
(3)聚合硫酸铁溶液中与Fe3+物质的量之比不是3∶2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中
与Fe3+物质的量之比。测定时所需的试剂为__________________,需要测定______________和______________的质量。(填写化合物的化学式)
a.NaOH b.FeSO4 c.BaCl2 d.NaClO3
(10分)某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请完成有关问题:
(1)称取样品a g,称量时应该使用的主要仪器的名称是
_______________________________。
(2)将样品溶解于足量的稀盐酸,过滤。滤液中主要含有______________________________,滤渣中含有_______________________,溶解、过滤用到的玻璃仪器是__________________。
(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。有关的离子方程式是_______________________,____________________________________。
(4)步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤。有关的离子方程式是______________。
(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为b g。有关的化学方程式是____________________,原样品中铝的质量分数是_________。
(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果偏___________(“高”“低”或“不影响”,下同);若步骤(5)中滤渣没有洗涤,则实验结果偏___________;若滤渣灼烧不充分,则实验结果偏___________。
粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L-1盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12 L(标准状态)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。
请填写:
(1)产物中的单质B是_________________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是___________________,______________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是
___________________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L,则该溶液c(Mg2+)为____________________,c(Fe2+)为_____________________。
镁是一种很活泼的金属,常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO22MgO+Si(玻璃中含有一定量的二氧化硅),同时有副反应发生:2Mg+Si
Mg2Si。Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)。SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。
(1)图(甲)是进行Mg与SiO2反应的实验装置。
Ⅰ.由于O2的存在对该实验有较大影响,实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的________________。
Ⅱ.实验开始时,必须先通入X的气体,再接通电源加热反应物。其理由是_____________________________;当反应引发后,切断电源,反应能继续进行,其原因是_____________________________。
Ⅲ.反应结束时,待冷却至常温后,关闭K,从分液漏斗处加入稀盐酸,可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知____________________在空气中能自燃。
(2)图(乙)所示装置进行的实验如下:先关闭K,使A中反应进行;加热玻璃管C,可观察到C管中发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后,将C管中固体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成。
Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁,这是因为______________________。
Ⅱ.停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是_______________________________。
Ⅲ.C中全部反应产物有___________、___________、___________(填化学式)。