明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化;造纸工业上作施胶剂;食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al 、 Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是(用离子方程表示)
(2)操作Ⅰ是 ,操作Ⅱ是蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
(3)检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是 (只用一种试剂)
(4)在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下Fe2+转化为Fe3+,MnO4- 转化为Mn2+) 。
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示
|
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释调pH=3的目的 。
(5)己知:在pH=3、加热条件下,MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为: 。滤渣2含有的物质是 。
(10分)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素在周期表中的位置是。
(2)组成单质B的元素的原子结构示意图为。
(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消霉杀菌剂二氧化氯.该反应的氧化剂
为。
(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应万程式为:
。
(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为。
(12分)2010年8月7日,甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生大泥石流,造成大量人员伤亡,其中饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行分析,并给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的:
阳离子 |
![]() |
阴离子 |
![]() |
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液。
②将E溶液滴入到C溶液中,出现白色沉淀,继续滴加沉淀溶解。
③进行焰色反应实验,只有B、C含有钾离子。
④在各溶液中加入溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D
中产生白色沉淀。
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验现象
填写下列空白:
(1)写出B、C、D的化学式:B、C、D.
(2)将含lmolA的溶液与含lmolE的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式
.
(4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理
。
(14分)某实验小组分别用图1、2装置测定某种钙片中碳酸钙的含量,夹持装置已略去。提供的试剂:研细的钙片粉末 (钙片中的其他成分不与盐酸反应)、
盐酸、5%NaOH溶液、饱和
溶液、饱和
溶液和蒸馏水。
实验过程:
Ⅰ.检查两套装置的气密性。
Ⅱ.在A、C的右边加入0.25g钙片粉末,左边加入3mL盐酸,塞紧塞子。在B、E中均加入饱和
溶液,如图所示,记下量气管读数。
Ⅲ.将A、C倾斜,使液体与固体混合,实验结束并冷却后读出量气管读数,测得B中收集到的气体为41.90mL,E中收集到的气体体积为39.20mL(以上气体体积均已折算为标准状况下的体积)。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中检查图1装置气密性的方法是
。
(2)A中发生反应的离子方程式为;
D中加入试剂为,D的作用是。
(3)实验前左右两管液面在同一水平面上,最后读数时右管的液面高于左管的液面,应进行的操作是
。
(4)图2实验所得钙片中的碳酸钙的质量分数为;图1实验比图 2实验所得钙片中的碳酸钙含量偏高,用离子万程式表示偏高的原因
。
(10分)实验是化学研究的重要手段,贯穿于化学学习的始终。试回答下列中学化学实验室中常见仪器的有关问题:
(1)在仪器①分液漏斗②试剂瓶③集气瓶④滴定管⑤容量瓶⑥量筒⑦托盘天平中,标有"0"刻度的是(填序号,下同) ;标有使用温度的仪器是。
(2)"磨砂"是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。在仪器①试管②分液漏斗
③细口试剂瓶④广口试剂瓶⑤集气瓶⑥酸式滴定管⑦碱式滴定管中,用到"磨砂"的有。
(3)在仪器①漏斗②容量瓶③蒸馏烧瓶④分液漏斗⑤烧杯⑥蒸发皿 中,可用于粗盐提纯实验的有;可用于分离两种沸点接近且互不相溶的液态混合物 (即分液)实验的有。
(16分,每空2分)某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4,较多的CuSO4和少量Na2SO4。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图,完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。(可供选择的试剂为铁粉、稀H2SO4、
NaOH溶液等试剂)
(1)操作a的名称为,所需要的玻璃仪器为____。
(2)固体E的成分为____,加入的试剂④为__,发生的化学方程式为。
(3)加入试剂①的目的是____________。
(4)从溶液D和溶液G中得到FeSO4.7H2O晶体的操作为、冷却结晶 、
、洗涤、干燥。