在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式: ;并指明该氧化还原反应的还原剂是 ,氧化剂是 。
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是 。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是 ;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是 。
(4)干燥管中盛装是的物质是 ,作用是 。
(5)试管中收集气体是 ,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行 。
(16分)根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱。(已知酸性:亚硫酸 >碳酸)
①连接仪器、、加药品后,打开a关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是_______________,装置A中的试剂是。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是:_______________________。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①打开b,关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是:。
②若大量的SO2通入NaOH溶液中,其化学方程式是:。
③BaCl2溶液中无沉淀现象,将其分成两份,分別滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液 |
氯 水 |
氨 水 |
沉淀的化学式 |
写出其中SO2显示还原性并生成沉淀的离子方程式_______________________________。
I、实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下图。
(1)装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→____→____→____→____→f。
(2)验证产生的气体是SO2的方法及实验现象是____。
II、SO2气体为无色气体,有强烈刺激性气味,大气主要污染物之一,具有一定的还原性,探究SO2气体还原Fe3+、I2,可以使用的药品和装置如图所示:
(1)装置A中的现象是_____。写出B中发生反应的离子方程式_____。
(2)若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体,必须进行的实验操作步骤中没有用到的玻璃仪器有。
a.酒精灯
b.烧瓶
c.漏斗
d.烧杯
e.玻璃棒
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,取A中的溶液,分成两份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。上述方案中不合理的是_____。
(4)工业上通过煅烧黄铁矿产生SO2来进一步得到硫酸,已知煅烧1 g FeS2产生7.1 kJ热量,写出煅烧FeS2的热化学反应方程式_____。
(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。
(14分)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验:
(1)装置的连接顺序为。
(2)饱和食盐水的作用是。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_______。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是。
(4)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。实验①说明;实验②的目的是;得出结论:溶液褪色的原因是。
(本题共12分)
油脂是高级脂肪酸的甘油酯,在工业上用途广泛。
实验一:用地沟油制肥皂(高级脂肪酸钠盐)和甘油(常压下甘油的沸点为290℃)。
32.将约6g地沟油、10mL 40%的烧碱溶液、5mL液体A混合后在烧杯中加热约0.5小时。A可以增大反应物间的接触,则A可以是 _____(选填编号)。
a.四氯化碳b.汽油 c.乙醇
33.从皂化反应后的溶液中提取肥皂和甘油的过程如下:
加入食盐颗粒后,液体表面析出白色固体,则食盐的作用是。
操作②必须用到的玻璃仪器是_____(选填编号)。
a.漏斗b.分液漏斗c.蒸馏烧瓶
34.若甘油的产率明显低于高级脂肪酸钠盐的产率,可能的原因是_____(选填编号)。
a.油脂水解不充分b.部分甘油挥发c.甘油中混有水
实验二:测定油脂的碘值。碘值是指100g油脂中所能吸收(加成)碘的克数。
称取a g某油脂,加入含bmol I2的溶液(韦氏液),充分振荡;过量的I2用cmol/L Na2S2O3溶液滴定(以淀粉为指示剂):2Na2S2O3+ I2 →Na2S4O6+ 2NaI用去vmL。
35.配制韦氏液,溶剂选用冰醋酸而不选用水的原因是。滴定终点时颜色的变化是。
36.该油脂的碘值为(用相关字母表示)。
37.冰醋酸也会消耗Na2S2O3,所以还要做相关实验进行校正,否则会引起测得的碘值偏_____(选填“高”或“低”)。