氯化铁是一种重要的铁盐,广泛用于造纸、印染等污染处理。
【物质制备】某兴趣小组同学查找到以黄铁矿(主要成分是二硫化亚铁,化学式为FeS2)为主要原料制备氯化铁晶体的工业生产过程:
(1)黄铁矿是 物(填“纯净”或“混合”),其中二硫化亚铁中铁元素的化合价为 。
(2)焙烧过程主要发生以下化学反应,配平化学方程式: FeS2 + O2高温Fe2O3 + SO2
(3)该过程产生的尾气中含有HCl等气体,可用 溶液来吸收(填化学式)。
【含量测定】在上述流程中产生的SO2气体可用于工业上生产硫酸,该兴趣小组的同学为测定某黄铁矿中硫元素的含量进行了如下的实验探究。
已知二氧化硫与氢氧化钠反应生成的亚硫酸钠能被过氧化氢氧化成硫酸钠。(假设每步反应均完全,不考虑装置内原有空气对测定结果的影响)
甲、乙二个实验小组均设计了下列装置,称取了m1 g黄铁矿样品,将样品放入如下图所示的硬质粗玻璃管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧玻璃管中的黄铁矿样品至反应完全。
甲组同学仅称量了上述实验所需要的相关装置质量后即完成了测定。
乙组同学则在上述反应结束后,将C瓶中的溶液进行了如下图处理:
问题讨论:
(4)上述装置中A瓶内所盛的试剂最好是 溶液,其作用是 。
A、B装置能否对调位置? (填“能”或“否”)
(5)气体进入C瓶后,C瓶中发生反应的化学方程式为 。
(6)甲组同学应称量的数据是 (填编号)。
①反应前C装置及其中物质总质量m2 g
②反应前C、D装置及其中物质总质量m3 g
③反应后C装置及其中物质总质量m4 g
④反应后C、D装置及其中物质总质量m5 g
(7)根据(6)中所选数据,甲组同学测得的该黄铁矿中硫元素的质量分数的表达式为 。
(8)乙组同学最终得到的固体的化学式为 ,检验所加BaCl2溶液是否过量的方法是 ,乙组的实验过程中洗涤滤渣的目的是 ,若未洗涤就直接烘干称量,则会使测定结果 (填“偏大、偏小或不变”),检验滤渣是否洗净所用试剂是 溶液,该小组测定的硫元素的质量分数的表达式为 。
(1)下图是KNO3、NaCl的溶解度曲线。
①t1℃时,KNO3的溶解度是(9)g/100g水。
②t2℃时,将33gKNO3加入到 (10)g水中,完全溶解,且所得溶液恰好饱和。欲进一步提高该溶液的溶质质量分数,可进行的操作是(11)。
③KNO3溶液中含有少量NaCl时,可通过(12)的方法提纯。
④对③剩余溶液和析出的晶体描述正确的是(13)(填写编号)。
Ⅰ.析出的晶体中只含有KNO3
Ⅱ.剩余溶液一定是KNO3饱和溶液
Ⅲ.剩余溶液中一定含KNO3和NaCl
Ⅳ.上述方法可以将两者完全分离
(2)下图中a、b代表不同压强下气体的溶解度曲线。
①对自来水加热时,可观察到一定量气泡。由此可见,温度升高,气体的溶解度(14) (填“增大”或“减小”)。
②图中曲线a对应的气压为2个大气压,则曲线b对应的气压 (15)2个大气压(填编号)。
A.小于 B.大于C.等于
下表是部分元素及其组成的物质或用途。
元素 |
Mg |
Si |
P |
Cl |
He |
S |
物质或用途 |
镁光灯 |
水晶 |
磷酸盐矿 |
消毒液 |
充氦气的飞艇 |
青霉素 |
①“镁光灯”:镁在空气中通电氧化产生强光,利用镁的(1)性质(填“物理”或“化学”)。
②水晶的主要成分是二氧化硅(SiO2),其中硅元素的化合价为(2)。
③用磷酸盐矿石生产化肥,下列属于磷肥的是(3)(填序号)。
A.KNO3 B.CO(NH2)2C.Ca(H2PO4)2D.NH4Cl
④消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO),用NaClO进行焰色反应,火焰呈(4)色。
⑤氦气可充入飞艇的原因是(5)。
⑥青霉素(C16H18N2O4S)是第一种治疗人类疾病的抗生素。它由(6)种元素组成,其中氢、硫元素的质量比为(7),1mol青霉素中含有(8)个氮原子。
为研究NaOH与盐酸的反应,同学们用以下试剂设计不同方案进行探究。
实验试剂:镁条、蒸馏水、稀盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液等
(1)小明取少量NaOH溶液于试管中,滴入酚酞,溶液变红,再滴加稀盐酸,振荡,红色褪去,可推断NaOH与盐酸发生了反应。反应的化学方程式为________。
(2)小刚取体积相同的稀盐酸分别于甲、乙两支试管中,向甲中先加1 mL水,充分混合后再放入镁条,向乙中先加入1 mL NaOH溶液,充分混合后再放入镁条。观察到________,可推断NaOH与盐酸发生了反应。
(3)小华利用溶液导电性进行实验。分别测定几种试剂的导电性,获得相关数据:
实验序号 |
A |
B |
C |
D |
试剂 |
蒸馏水 |
稀盐酸 |
NaOH溶液 |
NaCl溶液 |
电流强度/mA |
约为0 |
0.09 |
0.09 |
0.09 |
查阅资料:
I.溶液中若存在自由移动的离子,通电时就会发生定向移动,从而形成了电流。
II.相同电压下,等体积溶液中,所含离子数目越多,电流就越大。
①对比实验A、C的数据,可推知NaOH溶液中除水分子外还含有自由移动的和(填化学符号)。
②实验B、D中电流强度相等,说明等体积的稀盐酸和NaCl溶液中所含Cl-的数目_______(填写“相等”或“不相等”)。
③各取10 mL NaOH溶液于两个小烧杯中,分别加入10 mL NaCl溶液和10 mL稀盐酸(所得混合溶液体积均约为20 mL),测两种混合溶液的导电性,电流示数依次为I1和I2。根据I1________ I2(填“>”、“<”或“=”),也可推断氢氧化钠和盐酸发生了反应。
根据下列图示的实验基本操作,回答问题。
(1)上图中多处操作用到玻璃棒,其中过滤时玻璃棒的作用是。
(2)若要完成“配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液”的实验,主要进行的实验步骤依次是计算、称量、量取、(填操作名称)。
(3)若要完成“粗盐中的难溶性杂质的去除”的实验,需要进行的操作步骤依次是(填操作序号)。
用甲、乙和铁三种金属进行以下实验:
(1)将铁丝在纯氧中点燃,可观察到铁丝剧烈燃烧,放大量热,火星四射,的现象。
(2)将甲、乙和铁分别加入三份完全相同的稀盐酸中,观察到金属乙和铁的试管中均有气泡产生,金属甲的试管中无明显现象。由此确定在金属活动顺序表中位于氢后的金属是。
(3)将金属乙加入FeSO4溶液中,观察到乙的表面有灰黑色金属析出,可推断金属乙的活动性比铁(填“强”或“弱”)。