利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②__________________。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为____________.
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。
实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl
Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2↓
6Fe2++ Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量偏高,其原因是_____________。
(4)①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的,pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:__________________________;
b.沉淀:_____________________;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
在实验室里可用右图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
⑴制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验室制Cl2的化学方程式;实验时为了除去氯气中的HCl气体,可在①与②之间安装盛有_______(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 | B.氢氧化钠溶液 | C.饱和食盐水 | D.浓硫酸 |
⑵ 如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol·L-1的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0. 06 mol。其主要原因有:
①_______________________________________________,
②__________________________________________________________________________。
⑶ 比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是
①;
②。
(4)反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。
①下图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母);
②从②的试管中分离出该晶体的方法是__________(填写实验操作名称)。
⑷ 实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白。
实验现象 |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为_______色 |
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 |
______________________________________ |
然后溶液从无色逐渐变为_______色 |
______________________________________ |
某同学想利用原电池反应检测Zn和Cu的金属活动性顺序。请你帮他选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,并完成下列实验报告:
实验目的:探究Zn和Cu的金属活动性顺序
(1)电极 材料:正极:;负极:;
电解质溶液:。
(2)写出电极反应式:
正极:;负极:。
(3)实验现象:
(4)实验结论:
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验 序号 |
金属质量 /g |
金属 状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失 的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
2 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
3 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
4 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验1和3表明,对反应速率有影响,能表明这种影响因素的实验还有。(填实验序号)
(2)本实验中影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是,
则反应速率越快(填怎样影响)。
(3)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:
下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入铁屑粉少量。
填写下列空白:(注:溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应)
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):
______________________________________________________ __________________
_________________________________________ _______________________________。
(2)试管C中苯的作用是_________;反应开始后,观察D和E试管,看到的现象为:D中:__ ___________________________________ ;
E中:_________________________________。(各2分)
(3)反应2 min至3 min后,在B中的NaOH溶液可观察到的现象是
________________________________________________________________________。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有________(填字母)。(4分,错选无分)
(5)改进后的实验除①步骤简单,操作方便,成功率高;②各步现象明显;③对产品便于观察这3个优点外,还有一个优点是:
________________________________________________________________________。
实验室里用下图所示装置制取纯净的无水CuCl2。试回答下列问题:
(1)写出烧瓶中发生反应的离子方程式 。
(2)B处盛有饱和食盐水(或水),其作用是。
(3)C处盛放的试剂__________(填名称),其作用是。
(4)E处盛有___________(填名称),发生反应的离子方程式为_________。
(5)实验结束时,应先熄灭__________处酒精灯。