高纯度的单质硅是信息产业的核心资源,没有硅就没有你喜欢的计算机。在地壳中含有大量的硅元素,含量仅次于氧,但自然界中没有游离的硅,硅元素全部是以化合态的形式存在的。工业上主要是利用碳与二氧化硅在高温下反应制备粗硅,某校化学兴趣小组对该反应中气体产物的成分进行探究。
(1)该兴趣小组对气体产物的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:气体产物只有CO;
假设二:____________________;
假设三:_____________________。
……
(2)为探究气体的成分,该兴趣小组设计了如下实验装置:
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为:CO+PdCl2+H2O=CO2+2HC1 +Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊);
为避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰,实验时要求通入足够长时间的氮气。
供选试剂:澄清石灰水、PdCl2溶液、浓硫酸、NaOH溶液。
①装置B的作用是______________;
②请你根据上述装置,设计实验验证假设一,写出实验步骤和结论(解答时要求指明C、D中所选试剂的名称):
实验步骤(不要求写出具体操作过程) |
实验预期现象和结论 |
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(3)有人认为,气体产物的成分与两种反应物的质量之比有关。为了探究炭粉不足时生成物中气体的成分,反应物中炭粉与二氧化硅的质量之比的最大比值是_________。
(4)资料表明,炭粉过量时会生成副产物SiC,若生成物中Si与SiC的物质的量之比为1:2(假定气体产物只有CO),写出该反应的化学方程式:________________________。
20.绿矾(FeSO4•7 H2O是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。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
(1)操作Ⅱ中,通人硫化氢至饱和的目的是;在溶液中用稀硫酸酸化至pH=2的目的是。
(2)操作Ⅳ的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结品、。
(3)操作Ⅳ得到的绿矾品体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去品体表面附着的硫酸等杂质;②。
(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法如下:
a.称取2.850 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容
b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中
c.用硫酸酸化的0.0l0 00 mol·L-l KMnO4浴液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL
①滴定时,盛放KMnO4溶液的仪器为(填仪器名称)。
③计算上述样品中FeSO4·7 H2 O的质量分数为(用百分数表示,且小数点后保留1位)。
实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如右图所示:
(1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热,至反应结束后,发现烧瓶中还有少量Cu剩余,则H2SO4是否有剩余________(填“是”或“否”),原因是_______________。
(2)装置乙的作用是_____________________________________________。
(3)装置丁的作用是吸收污染空气的SO2气体,其反应的离子方程为。
(4)若将SO2 通入氯水中,化学反应方程式为。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶
b.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红不褪色,说明无NaHSO3产生
c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
d.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
(6)现有可供选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3 和Na2SO3,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量待测液放入试管中,滴加过量l mol/L氯化钡溶液。静置一段时间后,得到滤液A和固体B。 |
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步骤2:往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,向固体滴入2滴品红,再 |
若品红褪色(或有气泡),则 |
步骤3: |
若, 则; 否则 。 |
某科研小组探究工业废Cu粉(杂质含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种)的组成并制备少量CuSO4·5H2O,实现废物综合利用,实验过程如下:
过程Ⅰ:
(1)废Cu粉中一定含有的杂质是(填化学式)
(2)写出过程②发生反应的离子方程式:。
过程Ⅱ:
(3)综合过程Ⅰ、II,计算废Cu粉中各成分的质量之比是(化为最简整数比)
过程Ⅲ:已知25℃时:
电解质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶度积(Ksp) |
2.2×10-20 |
8.0×10-16 |
4.0×10-38 |
开始沉淀时的pH |
5.4 |
6.5 |
3.5 |
完全沉淀时的pH |
6.4 |
9.6 |
4.0 |
(4)在Ⅱ中所得蓝色溶液中加入一定量的H2O2溶液,调节溶液的pH范围为,然后过滤、结晶,可得CuSO4·5H2O。
(5)下列与 Ⅲ方案 相关的叙述中,正确的是(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+ 氧化为Fe3+ 的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜
D.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置,以验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,下列说法正确的是
A.按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B |
B.丁中溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2 |
C.丙中品红溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2 |
D.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成 |
下列制备和收集气体的实验装置合理的是
A.装置①:用氯化铵和氢氧化钙制NH3 | B.装置②:用铜和稀硝酸制NO |
C.装置③:用锌粒和稀硫酸制H2 | D.装置④:用双氧水和二氧化锰制O2 |