碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1) 加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 范围内,使溶液中的 沉淀(写离子符号)。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为 。
(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为 。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
(12分)过碳酸钠(Na2CO4)在洗涤、印染、造纸、医药卫生等领域有大量应用。
已知:过碳酸钠与硫酸溶液反应的化学方程式如下: Na2CO4 +H2SO4 →Na2SO4 +H2O2 + CO2↑ 2H2O2 →2H2O+ O2↑.为测定已变质的过碳酸钠(含碳酸钠)的纯度,设计如图所示的实验:Q为—具有良好的弹性的气球(不与反应物和生成物反应),称取一定量的样品和少量二氧化锰放于其中,按图安装好实验装置,打开分液漏斗的活塞,将稀H2SO4滴入气球中。
⑴Q内发生反应生成的气体为__________,导管a作用是 。
⑵为测出反应时生成气体的总体积,滴稀H2SO4前必须关闭K1、K2,打开K3。当上述反应停止,将K1、K2、K3处于关闭状态,然后先打开K2,再缓缓打开K1,这时可观察到的现象是_________ _____,b中装的碱石灰的作用是_____________
_____。
⑶实验结束时,量筒I中有xmL水,量筒Ⅱ中收集到ymL气体(上述体积均已折算到标准状况),则过碳酸钠的纯度是____________
⑷某同学实验测得的过碳酸钠的纯度超过100%,你认为可能的原因是_______
A.气体滞留在Q和导气管中,未全部进入量筒Ⅱ |
B.量筒Ⅱ读数时![]() |
C.右侧量筒Ⅰ和储液集气瓶连接导管内的液体没有计入读数x |
D.气体体积数值x、y没有扣除滴加的硫酸的体积 |
(12分)用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制500ml 0.5mol/L的稀H2SO4,请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为
(2)若实验中出现下列现象对所配溶液浓度有什么影响?(填偏高、偏低、无影响)
①浓硫酸溶解后未冷至室温即进行定容
②定容时俯视刻度线
(3)若定容时液面高于刻度线应采取的措施是
现用18.4 mol·L-1的浓H2SO4来配制250 mL、0.300 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①药匙②量筒③托盘天平④玻璃棒⑤烧瓶
⑥胶头滴管⑦容量瓶⑧烧杯。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为。
现有① 5 mL②10 mL③20 mL三种规格量筒,你选用的量筒是(填代号)。
某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
(1)若装置中不用U型管,实验也能顺利进行,原因是:
(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是
①便于观察N2的流速
②________
(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,熄灭酒精灯,________
④拆除装置,取出产物。
(4)数据记录如下:
①空瓷舟质量m0/g;②瓷舟与钙的质量m1/g;
③瓷舟与产物的质量m2/g
①计算得到实验式CaxN2,其中x=________(用m0、m1、m2表示)
②若通入的N2中混有少量O2,理论值比实际测得x值(填“偏大”或“偏小”)
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是
(2)另称取铁钉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(填序号)。
A.KSCN溶液和氯水 | B.铁粉和KS![]() |
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,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。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)认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q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H2,预计实验现象应是