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题文

为保护环境,节约资源,某研究性学习小组探究用易拽罐制取明矾[KAl(SO42·12H2O]。
查阅资料得知:明矾溶于水,不溶于乙醇:易拉罐主要成分为铝,另含有镁、铁等。
实验步骤如下:
步骤1、将易拉罐剪开,裁成铝片。用砂纸磨去表面的油漆,颜料及透明塑胶内衬:
步骤2、制备NaAlO2
称量1 g上述处理过的铝片,切碎,分数次放入盛有40mL5% NaOH溶液的烧杯中:将烧杯置于热水浴中加热。反应完毕后,溶液呈灰黑色浑浊,趁热过滤。
步骤3、氢氧化铝的生成和洗涤
在所得滤液中滴加3mol·L-1H2SO4溶液,用pH试纸检验,调节pH至8~9为止:此时溶液中生成大量的白色氢氧化铝沉淀,过滤,并用热蒸馏水多次洗涤沉淀
步骤4、明矾的制备
将过滤后所得氢氧化铝沉淀转入蒸发皿中,加10 mL 9mol/L H2SO4,再加15 mL水,小火加热使其溶解,加入4g硫酸钾继续加热至溶解,将所得溶液在空气中自然冷却,待结晶完全后,过滤,用无水酒精洗涤晶体两次;将晶体用滤纸吸干,制得明矾。
回答以下问题:
(1)步骤2中铝片溶于烧碱的反应建议在通风橱中进行,用热水浴加热,避免明火,原因是      ;过滤后,滤渣的主要成分是          
(2)步骤3中,若调节pH过低,导致的结果是            ;洗涤氢氧化铝沉淀的方法是        
(3)步骤4中用到的主要仪器是:铁架台(带铁圈),蒸发皿、量筒、漏斗、烧杯、酒精灯和  ;加入硫酸钾后制取明矾的化学反应方程式是               
(4)不用水而用无水酒精洗涤明矾晶体的原因是                 
(5)实验验证明矾晶体中含有SO42离子的方法是             
(6)该实验制得明矾15.8 g,则称取的1 g铝片中铝元素含量不低于               %。

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 物质检验实验方案的设计
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铁是人体不可缺少的微量元素,硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂(每片b克)中铁元素的含量。实验步骤如下:

请回答下列问题:
(1)步骤②中H2O2的作用是使Fe2+完全被(填“氧化”或“还原”)为 Fe3+.
(2)步骤③所得的红褐色悬浊液中除H2O2、氨水外主要还含(填化学式).
(3)步骤④中一系列处理的操作步骤为、洗涤、灼烧、冷却、称量.
(4)实验中用已经准确量取的浓硫酸配制100 mL 1 mol/L的硫酸溶液,则配制时用到的仪器除烧杯、玻璃棒,还有两种仪器是.
(5)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量分数为.
(6)下列操作会导致所测定的铁元素含量偏高的是
A. 步骤③所加氨水量不足 B. 步骤④洗涤不充分 C. 步骤④灼烧不充分

(15分)碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2·yCuCO3
(1)孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:
实验1:将2.0mL 0.50 mol·L–1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L–1的NaOH溶液和0.25 mol·L–1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下:
表Ⅰ表Ⅱ

编号
V (Na2CO3)/mL
沉淀情况

编号
反应温度/℃
沉淀情况
1
2.8
多、蓝色

1
40
多、蓝色
2
2.4
多、蓝色

2
60
少、浅绿色
3
2.0
较多、绿色

3
75
较多、绿色
4
1.6
较少、绿色

4
80
较多、绿色(少量褐色)


①实验室制取少许孔雀石,应该采用的最佳条件是
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的可能原因是
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:

步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量。
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4:(请补充该步操作内容)。
步骤5:称量相关装置的质量。
①装置A的作用是;若无装置E,则实验测定的x/y的值将。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C.装置C实验后增重9.0g D.装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的(写出所有组合的字母代号)任一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式

研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。

(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式
(5)装置D球形干燥管的作用
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x
=_________________________。

长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定亚硫酸钠试剂被氧化的程度,设计了下图实验,请回答下面的问题:

(1)D装置中反应的化学方程式为
B装置中反应的离子方程为
(2)称量ag Na2SO3样品放入锥形瓶中,向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应、过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀bg,原样品中Na2SO3的质量分为数为:
(3)为保证实验测定的准确性,A中的硫酸什么时候滴加
C装置中NaOH溶液的作用是 _________________。
(4)现有以下试剂:①蒸馏水、②稀盐酸、③稀硝酸、④BaCl2溶液、⑤Ba(NO3)2溶液,请从中选择合适试剂,设计一种不同的实验方法,测定试样中无水亚硫酸钠被氧化的程度,你使用试剂的顺序为:。(填试剂编号)

乙酸正丁酯是一种重要化工原料,某实验小组利用图1、图2装置合成乙酸正丁酯(夹持装置已略去),发生的化学反应为:

可能用到的有关数据见下表:

实验步骤如下:
①在图1的圆底烧瓶中,装入7.Og正丁醇和7.Og冰醋酸,再加入3-4滴浓硫酸。
②如图1所示,安装分水器和回流冷凝管。加热圆底烧瓶,待反应基本完成后,停止加誊
③冷却后将分水器中分出的酯层和圆底烧瓶中的反应液一起倒入分液漏斗中。先后用水、10%碳酸钠溶液洗涤。分离得到的酯层再用水洗涤后倒入锥形瓶中,加无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的酯层倒入图2的蒸馏烧瓶中,加热蒸馏。收集124℃-126℃的馏分,称得质量为7.0g。
回答下列问题:
(1)图2冷凝管中冷水从____口流入(用字母表示);仪器d的名称是____。
(2)分液漏斗使用前须____并洗净备用。分离上下层液体时,应先____,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(3)实验中产生的副产物的结构简式为____(任写一种)。用10%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是____。
(4)实验中图1圆底烧瓶c的容积最适合的是____(选填字母)。

A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL

(5)分水器中预先加水至略低于支管口。在加热过程中,除去生成水的操作是____:判断反应基本完成的标志是____。
(6)实验中,乙酸正丁酯的产率为____%。

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