(11分)黄铁矿石的主要成分为FeS2(含少量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。
将该黄铁矿石的样品放入如下图装置(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,得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。
【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)甲装置的作用是___________________;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)。
(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:
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=________________。
我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
pH |
6.5~6.8 |
Ca2+、Mg2+总浓度 |
<0.0045mol/L |
细菌总数 |
<100个/L |
以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图:
(1)源水中含Ca2+ 、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式。
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程(填写编号,多选倒扣分)
①只是物理过程②只是化学过程③是物理和化学过程
FeSO4.7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成沉淀。
(3)通入二氧化碳的目的是和。
(4)气体A的作用是。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有性
(5)下列物质中,可以作为气体A的代用品。(填写编号,多选倒扣分)
①Ca(ClO)2 ②NH3 (液)③K2FeO4④SO2
某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量,如小烧杯的质量为32.6g,用“↓”表示在托盘上放砝码,“↑”表示从托盘上取砝码,请用箭头在下表中填空,表示称量过程,并在图3—2所示的游码尺上画出游码的位置(画“|”表示)。
砝码质量/g |
50 |
20 |
20 |
10 |
5 |
取用砝码情况 |
(2)图3—3表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL,如果刻度A为4,量筒中的液体的体积是__________mL。
(3)配制的硫酸溶液200mL所需的玻璃仪器为___________。
某品牌糖衣片补血剂,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分是硫酸亚铁,不含其它铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究:
请回答下列问题:
Ⅰ.(1)实验时用18.4 mol·L-1的浓硫酸,配制100 mL 1 mol·L-1 H2SO4溶液,所需浓硫酸的体积为。(计算结果精确到小数点后一位)
(2)下列操作中,容量瓶所具备的功能有(填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液 B.长期贮存溶液
C.用来溶解固体溶质 D.常用来代替量筒量取一定体积的液体
(3)在下列配制过程示意图中,有错误的是(填写序号)。
(4)下列说法正确的
A.洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B.某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶,所配溶液浓度会偏低
C.定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
D.容量瓶使用前先要检查是否漏液,具体操作是向容量瓶中加蒸馏水,倒置不漏液即可
Ⅱ.(1)步骤②加入过量H2O2的目的:。
(2)从红褐色的悬浊液到最后的称量,其过程中所需的基本操作为:
a.,b. 洗涤,c. 灼烧,d. 冷却
(3)若称得固体的质量为ag,则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为。
Ⅲ.已知人体不能很好地吸收利用Fe3+,科学研究表明服用含硫酸亚铁的补血剂时,同时服用维生素C,以利于铁元素的吸收。试分析维生素C在这一过程中的作用是。
(16分)我国有丰富的海水资源,开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务,下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图:
请根据以上信息回答下列问题:
I.(1)写出N的化学式和B的名称:N、B。
(2)写出反应②的化学方程式,并标出其电子转移的方向和数目:
(3)写出反应③的离子方程式:,
Ⅱ.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用的试剂为:①盐酸②氯化钡溶液
③氢氧化钠溶液④碳酸钠溶液,以上试剂添加的顺序可以为。
A. ②③④① B. ③④②① C. ④③②① D. ③②④①
Ⅲ.提取粗盐后剩余的海水(母液)中,可用来提取Mg和Br2。
(1)若用来提取Mg,根据上述提取Mg的流程,没有涉及到的反应类型是。
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)若用来提取Br2,反应⑥所用的气态氧化剂的寻找货源的设想,其中合理的是。
A.从外地购买 B.在当地新建生产厂
C.从本厂生产烧碱处循环 D.从本厂生产镁单质处循环
流程⑦将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有性。
(3)母液用来提取Mg和Br2先后顺序,甲乙两位工程师有不同观点:
甲:母液先提取Mg,后提取Br2
乙:母液先提取Br2,后提取Mg
请你判断哪个更合适?(填“甲”或“乙”),理由是。
(16分)已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。
Ⅰ.用如上图所示装置进行Mg和SO2的实验,其中A是制备SO2的发生装置。
⑴选择制取SO2的合适试剂____________。(填序号)
①10%的H2SO4溶液②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固体④CaSO3固体
⑵写出装置B中发生的主要反应的化学方程式_______________________________。装置C中NaOH溶液的作用是 。
⑶请画出制备SO2的发生装置并注明主要仪器的名称,固定仪器省略不画。
(4)你认为该装置不足之处是什么?
Ⅱ.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究,它们以课本为基础,查阅资料得到以下可供参考的信息:
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si ②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4 ④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应
⑤SiH4在空气中自燃
他们在研究报告中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应;再用足量稀硫酸溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥;最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花,其产率也只有预期值的63%左右”。
⑸该小组“实验室制Si”的化学方程式是_____________________________。
(6)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花”的原因是____。