(15分)黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m 1 g该黄铁矿石的样品放入如图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。
其反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
4FeS + 7O22Fe2O3+4SO2
【实验一】测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
(1)鼓入空气的作用是________________________________________________________。
(2)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是(用化学方程式表示)_________。H2O2可以看作是一种很弱的酸,写出其电离方程式: 。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为 (列出表达式即可)。
【实验二】测定铁元素的含量
(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_________________。
(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL |
25.00 |
25.03 |
20.00 |
24.97 |
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+) =_______________。
下图是实验室制取并收集Cl2的装置。A是Cl2发生装置,E是硬质玻璃管中装有铜丝网;F为干燥的广口瓶,烧杯G为尾气吸收装置。
(1)A中发生的化学反应的离子方程式为。
(2)C中盛装的药品__________;
(3)E反应方程式为。
(4)写出G中反应的离子方程式。
(5)若将Cl2与SO2等物质的量通入水中则无漂白作用,试写出化学方程式。
(6)KMnO4的氧化性比MnO2强得多,实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①当有0.2mole-转移时被氧化的HCl的质量是;
②如果将20ml 12mol·L-1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应,实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将。
A.≥1.68L | B.>1.68L | C.≤1.68L | D.<1.68L |
某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值,其实验方案的要点为:①用直流电源电解CuCl2溶液,所用仪器如下图所示。②在电流强度为I A,通电时间为t min后,精确测得电极上析出铜的质量为m g。
试回答:(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示):
E接,C接,接F。
(2)写出B电极上发生的电极反应式:;
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为,
相应的离子方程式是。
(3)为精确测定电极上析出的铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序应是。(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后的电极④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算式:NA=。
某课外学习小组的同学设计了如图的装置,以验证SO2的氧化性、还原性和漂白性(A中长颈漏斗上固定了多孔塑料板,用于放置块状固体)。回答以下问题:
(1)用Na2SO3粉末和硫酸溶液制取SO2气体,应选用_____(选“A”或“C”)做气体发生装置。在确保气密性良好的情况下,小组同学仍发现产生气体的速率缓慢,可能的原因是(回答出一种即可)
(2)课外学习小组的同学用FeS块状固体和稀硫酸反应制取H2S气体,反应的方程式为;
(3)单独使SO2气体通过E装置时的现象是;
使SO2与H2S在B装置中混合,现象是_______________________________。
(4)F装置可用盛有溶液的洗气瓶代替。
常见的化肥有氨水、NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4、K2CO3、尿素[CO(NH2)2]等。为确定某种化肥的组成,进行下列实验:
①取少量化肥与烧碱共热,放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。此气体为,证明化肥中含离子(填写离子符号)。
②向上述反应后的溶液中注入过量盐酸,生成的无色无味气体可使澄清石灰水变浑浊。此气体为,证明化肥中含有或离子(填写离子符号)。
③另取少量化肥溶于水,加入CaCl2溶液无明显反应现象。由上可知该化肥的化学式为。
(8分)实验室用下列反应制取CO2和CO:H2C2O4CO2 + CO + H2O,然后用下图所示装置将CO2和CO进行分离和干燥,已知分液漏斗中为稀硫酸,甲瓶中为NaOH溶液。试回答下列各题:
(1)乙瓶中装的是;
(2)关闭分液漏斗活塞a,打开b,通入混合气体,在右端收集到的气体是,甲中反应的离子方程式为;
(3)通入气体结束后,得到另一种气体的方法是:关闭活塞(填写a或b,下空同)打开,在右端收集气体,此时甲中反应的离子方程式为。