铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42-+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓…………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O …………(b)
已知:ZnC2O4和FeC2O4难溶于水。
(1)上述制备原理中不属于氧化还原反应的是 (选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
Ⅱ.ZnSO4·7H2O
Ⅲ.(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)= 。
②选用的加料方式是 (填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,再升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同时加热到
75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是 。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有 。
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4·7H2O。
实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L-1稀硫酸,加入 (选填字母,下同)。
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液 D.KSCN溶液
②加入 。
A.纯锌粉 B.纯碳酸钙粉末 C.纯ZnO粉末 D.3mol·L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌。
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
其中步骤③加热的主要目的是 。
(16分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,
请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2="2LiH" Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(TIO2 ) , TiO2常通过两种方法可制得 Ti。
其中, 2H2SO4+ FeTiO3 = TiOSO4+ FeSO4+ 2H2O 。回答下列问题。
(l)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:
SiO2+2NaOH =Na2SiO3 + H2O 和
(2)滤液①中的溶质主要是 FeSO4,检验其中Fe2+的方法是:.
(3)从 TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是:。
(4)电解 TiO2来获得 Ti 是以 TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池。其阴极反应的电极反应式为:.
(5)从化学平衡的角度解释:往TiO2和Cl2反应体系中加人焦炭后,能使反应 TIO2(s) + 2C12(g)TICl4(l) +O2(g)顺利进行的原因是:
某研究性学习小组利用如图所示装置完成有关实验。
【实验一】快速制氨气
(1)用装置I快速制氨气,则装置I的a仪器中可加入浓氨水,b仪器中加入。装置Ⅱ从管口进气可作为氨气的收集装置。
【实验二】收集NO
(2)利用装置Ⅱ可收集NO,试简述操作方法:。
【实验三】比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
(3)设计实验,完成下列表格(可以不填满,也可以再加行)
装置序号 |
仪器中所加物质名称 |
现象 |
某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,请回答下列问题:
(1)除胶头滴管外,你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是。
(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验记录(划斜线部分不必填写):
序号 |
实验内容 |
实验现象 |
离子方程式 |
实验结论 |
① |
在FeCl2溶液中滴入适量氯水 |
溶液由浅绿色变为棕黄色 |
Fe2+具有还原性 |
|
② |
在FeCl2溶液中加入锌片 |
![]() |
Zn+Fe2+=Zn2++Fe |
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③ |
在FeCl3溶液中加入足量铁粉 |
Fe+2Fe3+=3 Fe2+ |
Fe3+具有氧化性 |
|
④ |
![]() |
Fe3+具有氧化性 |
实验结论:。
(3)根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有:。(填序号)
A.Cl2 | B.Na | C.Na+ | D.Cl- E.SO2 F.NO2 |
(4)亚铁盐在溶液中易被氧化,而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时应该如何防止亚铁盐被氧化。
实验室制配0.5 mol/L的NaOH溶液500 mL,有以下仪器:①烧杯②100 mL量筒
③1000 mL容量瓶④500 mL容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平(带砝码)⑦滴定管
(1)配制时,必须使用的仪器有______ ______(填代号),还缺少的仪器是__
_。
(2)实验两次用到玻璃棒,其作用分别是:______________、______________。
(3)配制时,一般可分为以下几个步骤:①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却。其正确的操作顺序为____________。