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 。
(用如下装置可以完成一系列实验(图中夹持装置已略去)。
请回答下列问题:
Ⅰ.若在装置A中选用浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2气体(根据需要可以加热),并通过装置B完成表中所设计实验,请填写表中空白:
B中棉花的位置 |
① |
② |
③ |
④ |
所蘸试剂 |
石蕊试液 |
品红溶液 |
淀粉和碘 水混合液 |
氢硫酸 |
现象 |
a__________ |
b__________ |
褪色 |
浅黄色 |
体现SO2的性质 |
c__________ |
d__________ |
e__________ |
f__________ |
Ⅱ.若在装置A中选用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体,装置B中的四处棉花依次做如下处理:①包有某固体物质、②蘸有KI溶液、③蘸有石蕊溶液、④蘸有浓NaOH溶液。回答下列问题:
(1)P中所盛试剂为__________________。
(2)反应开始后,观察到②处有棕黄色物质产生,写出②处发生反应的离子方程式__________________;①处包有的某固体物质可能是_____________。
a.MnO2 b.KMnO4 c.KCl d.Cu
(3)在整个实验过程中,在③处能观察到的现象为__________________。
(4)反应较长时间后,②处棕黄色褪去,生成无色的IO3-,写出该反应的离子方程式:_______________。
(5)Ⅰ. Ⅱ两实验中尾气均可采用_________溶液吸收。(填化学式)
Ⅰ.实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用B装置制取氨气其化学反应方程式为______________。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号,下同)。
①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应
(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体,则X可以是下列气体中的__________。
①CO2②NO③Cl2④H2⑤HCl
其中在D装置中连接小烧杯的目的是____________________。
Ⅱ.某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。
(1)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为____________,试写出X的化学式_______________________。
(2)氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol·L-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)
①装置中安全管的作用原理是_______________________。
②样品中氨的质量分数表达式为_____________________。
三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料,可用于制取乙硼烷(B2H6),也可做有机合成的催化剂。某兴趣小组拟选用下列装置制备BCl3。
已知:①BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(2)按气流方向连接各装置的连接顺序为A→ →F(装置可重复使用),实验时应先点燃 处酒精灯(填“A” 或“B”)。
(3)装置E的两个作用是 、 。实验中若不用装置C,可能产生的危险是 。
(4)装置D的作用是 。
(5)BCl3遇水产生大量的白雾,同时生成硼酸(H3BO3),其反应的化学方程式为__________。
(6)设计实验方案验证所得的产品中是否含有硼粉: 。
某化学实验小组利用图所有仪器连接而成制备氮化镁,并探究其实验式。
(1)装置A中反应的化学方程式为__________________________。
(2)按气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):a→()()→()()→()( ) →( ) ( ) →j。
(3)装置E的作用是___________________。
(4)能否将C与D的位置对调并说明理由________________________。
(5)反应过程中,装置F中的末端导管必须始终插入水中,目的是______________________。
(6)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,写出实验操作及现象_____________________。
(7)数据记录如下:
空硬质玻璃管质量 |
硬质玻璃管与镁的质量 |
硬质玻璃管与产物的质量 |
142.312g |
142.480g |
142.550g |
①计算得到实验式MgxN2,其中x=_________________;
②若没有装置D,请比较x与3的大小,并给出判断依据__________________。
绿矾(FeSO4·7H2O)广泛用于工农业生产。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生成纯净绿矾的一种方法:
查询资料,得有关物质的数据如下表:
25℃时 |
pH值 |
饱和H2S溶液 |
3.9 |
SnS沉淀完全 |
1.6 |
FeS开始沉淀 |
3.0 |
FeS沉淀完全 |
5.5 |
(1)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是_________________________;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是_________________________;
(2)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其洗涤的目的是_________________________;用冰水的原因是_________________________;
(3)次氯酸盐在碱性条件下氧化硫酸亚铁可得高冷净水剂K2FeO4,离子方程式为_______________;
(4)25℃时,将FeSO4·7H2O样品溶于水配成FeSO4溶液,该溶液中的Fe2+在空气中易被氧化成Fe3+,若向完全被氧化后的溶液中滴加NaOH溶液,当滴至溶液的pH=4时,溶液中的c(Fe3+)=________mol/L。[已知该温度下,Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38]
(5)将8.34gFeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示:
①在100℃时M的化学式为______________________;
②FeSO4·7H2O晶体中有______种不同结合力的水分子。