(本题共12分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品中的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9;SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
请回答下列问题:
(一)绿矾的制备
38.检验制得的绿矾中是否含有Fe3+的实验操作是 。
39.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 。
40.操作IV的顺序依次为: 、冷却结晶、 。
(二)绿矾中FeSO4·7H2O含量的测定
若用容量法测定绿矾中FeSO4·7H2O的含量。滴定反应是:5Fe2+ + MnO4—+8H+"5Fe3+ +Mn2++4H2O 。
实验方案如下:
① 称取15.041 g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容。
② 量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中。
③ 用0.0500mol/L KMnO4溶液(硫酸酸化)滴定至终点,记录初读数和末读数。
④ 。
⑤ 数据处理。
41.上述实验方案中的步骤④是 。洁净的滴定管在滴定前必须进行的操作有:
① 检验活塞是否漏水;
② ;
③ 向滴定管中加入KMnO4标准溶液到0刻度以上,赶走尖嘴部位的气泡,调节初读数。
(三)数据处理
某小组同学的实验数据记录如下:
实验次数 |
初读数(mL) |
末读数(mL) |
1 |
0.20 |
21.40 |
2 |
0.00 |
21.00 |
3 |
1.60 |
26.60 |
42.上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (用小数表示,保留三位小数)。
现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度,实验时将样品放置于D中。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水)
回答下列问题:
(1)装置A中液体试剂选用。
(2)装置B的作用是__ 。
装置C的作用是。
装置E中碱石灰的作用是。
(3)装置D中发生反应的化学方程式是__ 、 ____。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为
某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体[FeSO4·7H2O]和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:
回答下列问题:
(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式。
(2)途径②中通入足量的某气体后过滤,你认为该气体为。上述实验方案多处采用了过滤操作,过滤所用到的玻璃仪器有和玻璃棒;其中玻璃棒的作用是。
(3)用滤渣F通过两种途径制取胆矾,与途径③相比,途径④明显具有的两个优点是、。
(4)通过途径④制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:加硫酸、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、、自然干燥。其中“加热通氧气”所起的作用为(用离子方程式表示)。
(5)测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中x值的实验方案是蒸发硫酸铜晶体中的水得到白色的无水硫酸铜,冷却后称量。此变化的化学方程式为:CuSO4·xH2O===CuSO4+xH2O ,但温度过高,CuSO4会继续分解为CuO和SO3。在此实验过程中,若测定结果x值偏高,可能的原因是。
a.加热温度过高 b.加热时胆矾晶体飞溅出来
c.加热后放在空气中冷却 d.所用坩埚事先未干燥(潮湿)
科学探究结果的准确性来自于探究活动中研究方法的科学性,研究过程的计划性、研究目的明确性。某学生应用下图所示意的方法研究物质的性质,其中,气体A的主要成分是氯气(含有空气和水蒸气)。请回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的主要目的是。
(2)浓硫酸的作用是 __;与研究目的直接相关的实验现象是。
(3)从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,要克服该事故隐患应在上图的D处连接的装置是__________________(填序号)。
(4)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,写出该反应的化学方程式;若要制得氯气0.56L(标准状况下),则被氧化的HCl的物质的量为。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)
(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,则相关的化学反应方程式为。装置B中饱和食盐水的作用是;同时装置B亦是安全瓶,滥测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入如下物质:
选项 |
a |
b |
c |
d |
I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
其中,能证明氯气有漂白性的是(填字母)。
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为色,说明氯的非金属性大于溴。打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是。
(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收余氯,试写出相应的离子反应方程式:
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、始凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
已知:
①2KOH+C12=KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3C12=5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+2KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+2KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;写出工业上制取Cl2的化学方程式;
(2)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因;
(3)配制KOH溶液时,是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体(该溶液的密度为1.47g/mL),它的物质的量浓度为;
(4)在“反应液I”中加KOH固体的目的是①②;
(5)从“反应液II”中分离出K2FeO4后,副产品是(写化学式)。