(14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:
i.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。
ii.
物质 |
开始沉淀的pH值 |
完全沉淀的pH值 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Al(OH)3 |
3.4 |
4.4 |
Cr (OH)3 |
4.6 |
5.9 |
Fe(OH)2 |
7.5 |
9.7 |
Bi(OH)3 |
0.7 |
4.5 |
回答下列问题:
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是 。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________(填仪器名称)。
(3)写出④反应的离子反应方程式 。
(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式 。
(5)将溶液H经过下列操作,蒸发浓缩,__________,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠。
(6)取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中,向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示,则硫酸的浓度为 ,固体D中含Fe化合物的物质的量为 。
Ⅰ.下列实验操作中正确的是
A.分液时,分液漏斗下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出 |
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 |
C.蒸发结晶时应将溶液直接蒸干 |
D.称量非腐蚀性药品应放在托盘天平左盘的称量纸上,砝码放在托盘天平右盘的称量纸上 |
Ⅱ.影响化学反应速率的因素很多,某学校化学小组用实验的方法进行探究。他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来探究影响化学反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
①分别取等体积2mol/L的硫酸于试管中 ② |
反应速率Mg>Fe,Cu反应最慢 |
金属性质越活泼,反应 速率越快 |
(1)甲同学表中实验步骤②为;
(2) 甲同学的实验目的是;要得出正确的实验结论,还需要控制的实验条件是。
乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用右图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是;
(4)乙同学完成实验应选用的实验药品是。
10℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
甲同学认为,该溶液的pH值升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为。
乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂X是。
A、Ba(OH)2溶液 B、BaCl2溶液 C、NaOH溶液 D、澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3,则(填“甲”或“乙”)判断正确。
(3)常温下,在测得PH都等于9的NaOH溶液和Na2CO3溶液中,由水电离的OH—浓度分别为amol /L和bmol /L,则a与b的关系:。
某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定它的准确浓度,完全反应时所得溶液pH大致为9 。下表是4种常见指示剂的变色范围:
指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
变色范围(pH) |
5.0~8.0 |
3.1~4.4 |
4.4~6.2 |
8.2~10.0 |
(1)该实验应选用作指示剂。
(2)下图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为mL;反应达滴定终点时的现象为。
(3)为减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是。
A.实验结束时,俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积;
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束尖嘴部分充满溶液;
C.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗;
D.锥形瓶预先用食用白醋润洗过;
E.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定。
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):C=mol/L。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:
。
(2)球形干燥管C的作用是。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示);反应结束后D中的现象是
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出;再加入(此空从下列选项中选择),然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得较纯净的乙酸乙酯。
A.五氧化二磷 B.碱石灰 C.无水硫酸钠 D.生石灰
某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题:
(1)通过试管乙中发生的现象说明了铜和浓硫酸发生了化学反应,并且该现象还能说明产生的气体具有性。
(2)若要收集试管甲中生成的气体,可以采用收集方法。
①排水取气法②向上排空气取气法③向下排空气取气法
(3)写出试管甲中所发生反应的化学反应方程式。
(4)试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是,
此防范措施也说明产生的气体是气体(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。