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(SO4)2·12H2O]。
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 %。
FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
I、经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水 FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的H2赶尽Cl2,将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为 。
(2)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号) 。
(3)如果没有装置C的设计,会导致
(4)用离子方程式表示虚线框E中所增加装置和试剂的作用:。
(5)用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫,请写出反应的离子方程式: 。
Ⅱ、反应结束后,将收集器中所得固体完全溶于稀盐酸,小组同学对所得溶液金属阳离子的成分有三种观点:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③ 。
为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及反应离子方程式 |
①取少量所得溶液于试管中,加入少量KSCN溶液。 |
_________________。 |
说明:假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是_____________。 |
②另取少量所得溶液于试管中,加入少量酸性 KMnO4溶液。 |
溶液紫红色退去 |
说明:________________________。 |
综合上述实验分析,所得溶液中含有的金属阳离子有。
如图中,A是氯气的发生装置,B、C是净化气体的装置,D中装铁丝网;反应后E的底部有棕色固体聚集;F是吸收多余气体的装置。
(1)上述装置中有一处错误,请指出是处(用字母表示)。
(2)通过B是为了除去,在B中应加入;通过C是为了除去。
(3)写出D、F中发生反应的化学方程式、。
(4)如果A中产生氯气3.36L(标准状况),请计算:
①写出A中发生反应的化学方程式,并标出A中的电子转移情况。
②消耗MnO2的物质的量。③被氧化的HCl的物质的量。
某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净,待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净,再用标准酸液润洗2-3次后,向其中注入0.1000 mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得所耗盐酸的体积为V1mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2 mL。试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从 色变为 色时,停止滴定。
(2)该小组在步骤①中的错误是 ,
由此造成的测定结果 (偏高、偏低或无影响)。
(3)如图,是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
(4)根据下列数据:
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准盐酸体积(mL) |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
20.00 |
0.50 |
22.60 |
第二次 |
20.00 |
1.00 |
24.50 |
第三次 |
20.00 |
2.10 |
24.00 |
请计算待测烧碱溶液的浓度为。
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称:
①为,③为;过程②中有关反应的离子方程式是。
(2)提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是( )
A.甲苯、酒精 | B.四氯化碳、苯 | C.汽油、乙酸 | D.汽油、甘油 |
(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、 集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网,以及必要的夹持装置、物品,尚缺少的玻璃仪器是。
(4)从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏。指出下图所示的实验装置中的错误之处: ①,②。
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是,最后晶态碘在里聚集。
纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙。某校学生实验小组设计下图所示装置,制取该产品。D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。
Ⅰ.可选用的药品有:
a.石灰石 b.饱和氯化钙溶液 c.6 mol/L盐酸 d.氯化铵 e.氢氧化钙
(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号);
(2)B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是;
(3)写出制取氨气的化学方程式;
(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式;
(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是;
(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式。
(7)若实验过程中有氨气逸出,应选用下列装置回收(填代号)。
Ⅱ.经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数,该学生实验小组又设计了如下实验流程:
试回答:
(1)所加试剂A的化学式为
(2)B操作方法是
(3)样品中氯化铵的质量分数为。