某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示。
(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验。
步骤① |
配制1 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A。 |
FeCl3溶液显酸性的原因是_________。写出装置A中产生SO2的化学方程式:_________。
(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因:_____________________。
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:______________________________。
(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验。
步骤② |
往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。 |
步骤③ |
往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。 |
用铁氰化钾溶液检验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2+,其现象为_______________。
(4)综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;
II.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;
III._________________________________。
洗煤和选煤过程中排出的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3)会占用大片土地,造成环境污染。某课题组利用煤矸石制备聚合氯化铝流程如下:
已知:聚合氯化铝([Al2(OH)nCl6-n]m(1≤n≤5,m≤10),商业代号PAC)是一种新型、高效絮凝剂和净水剂。
(1)酸浸的目的是___________________________;实验需要 的500mL3.0 mol·L-1的盐酸,配制时所需要的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还有______________________。
(2)若m=n=2,则生成PAC的化学方程式是_______________________________________。
(3)从含PAC的稀溶液中获得PAC固体的实验操作方法是_______、_________、_________。
(4)为了分析残渣2中铁元素的含量,某同学称取5.000g残渣2,先将其预处理使铁元素还原为Fe2+,并在容量瓶中配制成100mL溶液;然后移取25.00mL试样溶液,用1.000×10-2 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL。已知反应式为Fe2++MnO4-+H+—Fe3++Mn2++H2O(未配平)。判断滴定终点的依据是_______________________;残渣2中铁元素的质量分数为________________。
某化学兴趣小组同学以TiO2和CCl4为原料在实验室制取液态TiCl4,装置如图所示。
有关信息如下:
①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)
②反应条件:无水无氧且加热
③有关物质性质如下表:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________,其中装的试剂不可能是(填序号)。
A.碱石灰 B.无水硫酸铜 C.氧化钙 D.烧碱
(2)整个实验过程中通N2的目的是。
(3)装置E中的试剂是______;兴趣小组的甲同学认为实验中E装置不能换成A装置,理由是。
(4)实验开始前的操作包括:组装仪器、、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
(5)欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是________。
(6)TiCl4还可由TiO2和焦炭、氯气在加热下反应制得,同时有CO产生,反应的化学方程式为;反应所需氯气可通过电解饱和食盐水制得,现电解1L饱和食盐水,当转移的电子数为0.1NA时,该溶液的pH值为。
Na2S2O3可做分析试剂。它易溶于水,遇酸易分解。某研究小组进行如下实验:
【实验一】Na2S2O3·5H2O的制备
I实验原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
II实验装置:如图1所示,有关物质的溶解度曲线如图2所示:
Ⅲ实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图1所示加入试剂,其中装置B和D中加的是,装置 C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿,否则会影响。
(2)打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热,烧瓶内发生反应的化学方程式:。C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
(3)当C中溶液的pH接近7时,打开K2、关闭K1并停止加热。采取该措施的理由是 。
(4)将C中的混合液过滤,将滤液经过、、过滤、洗涤、烘干,可得粗产品Na2S2O3·5H2O。
IV产品检测:
(5)粗产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质,利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:。
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【实验二】自来水中余氯的测定
含氯消毒剂给自来水消毒后有余氯。测定自来水中余氯含量的方案如下:在250ml碘量瓶中(或具塞锥形瓶中)放置0.5g碘化钾,加10mL稀硫酸,准确量取流动水样100mL(打开自来水龙头,待水流数十秒后再取水样)置于碘量瓶,迅速塞上塞摇动,见水样呈淡黄色,加1mL淀粉溶液变蓝,则说明水样中有余氯。再以cmol/L标准Na2S2O3溶液滴定,至溶液蓝色消失呈无色透明溶液,记下硫代硫酸钠溶液的体积。(已知:滴定时反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
(6)若该自来水是以漂白粉消毒,能说明水样中有余氯的反应离子方程式为。
(7)按上述方案实验,消耗标准Na2S2O3溶液VmL,该次实验测得自来水样品中余氯量(以游离Cl2计算)
为mg·L-1。在上述实验过程中,若“塞上塞摇动”动作不够迅速,则测得结果(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式_______________、________________________。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是__________反应(吸热或放热)。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是___________;乙的作用是______________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是_________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有______________。要除去该物质,可先在混合液中加入________(填字母序号)。
a.氯化钠溶液b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过__________(填实验操作名称)即可除去。
三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种重要的配合物原料,实验室制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的化学方程式为:2CoCl2·6H2O+NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+14H2O,实验流程如下:
已知:[Co(NH3)6]Cl3在水中电离为[Co(NH3 )6]3+和Cl-,[Co(NH3)6]Cl3的溶解度如下表:
温度(℃) |
0 |
20 |
47 |
溶解度(g) |
4.26 |
6.96 |
12.74 |
请回答下列问题:
(1)第①步需在煮沸NH4Cl溶液中加入研细的CoCl2·6H2O晶体,加热煮沸与研细的目的是。
(2)H2O2的作用是,第③步中保持60℃的加热方法是。
(3)过滤时滤纸先用蒸馏水润湿,然后用压实滤纸,排出滤纸与漏斗之间的气泡。
(4)实验操作1为,[Co(NH3)6]Cl3溶液中加入浓HCl的目的是。
(5)现称取0.2675g[Co(NH3)6]Cl3(相对分子质量为267.5),在A中发生如下反应:
[Co(NH3)6]Cl3+3NaOHCo(OH)3↓+6NH3↑+3NaCl(装置见下图),C中装0.5000mol·L-1的盐酸25.00mL,D中装有冰水,加热烧瓶,使NH3完全逸出后,用少量蒸馏水冲洗导管下端内外壁上粘附的酸液于C中,加入2—3滴甲基红指示剂,用0.5000mol·L-1的NaOH滴定。已知:
指示剂 |
颜色 |
变色的PH范围 |
||
甲基红 |
红 |
橙 |
黄 |
4.4—6.2 |
①仪器A的名称是。
②当滴定到终点时,共需消耗NaOH溶液mL。(准确到0.01mL)
③若用上述原理测定某[Co(NH3)x]Cl3晶体中x值,实验过程中未用少量蒸馏水冲洗导管下端内外壁上粘附的酸液于C中,则x值将(填“偏大”、“偏小”或“不变”