某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:____________与盐酸反应最剧烈,__________与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:_______,______________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为________,干燥管D的作用是_____________________________。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为_________________________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,观察到C中溶液的现象为 。
工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
|
开始沉淀时 |
8.3 |
6.3 |
2.7 |
4.7 |
完全沉淀时 |
9.8 |
8.3 |
3.7 |
6.7 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是 。
盐酸溶解MnCO3的化学方程式是 。
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是 。
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是 。
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:□Mn2++□ClO3-+□____=□____+□____+□____。
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。
① 生成MnO2的电极反应式是 。
② 若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2。检验Cl2的操作是 。
③ 若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生。其原因是 。
ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,易溶于水。制备方法如下:
(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠。用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。在除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的________和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2,ClO2与Cl2的物质的量比是____________。
(3)学生拟用左下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60℃ 时反应制得。
反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为____________;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有 ;
(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时,析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出的是NaClO2。根据右上图所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2·3H2O的操作步骤:
① ;② ;③洗涤;④干燥。
(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,将Cl2通入到NaClO2溶液中。现制取270kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是________。
(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍。
用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制250ml 0.5mol/L的稀H2SO4的操作简单可概括为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶。请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为 。
(2)如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用 mL量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将 (偏高、偏低、无影响)。·
(3)除量筒和胶头滴管外还需用到的玻璃仪器有: 。
(4)洗涤操作一般要求重复 次,且洗涤液均要 。
(5)定容的操作为:向容量瓶中加入蒸馏水,至液面离刻度线 处,改用胶头滴管滴加,至 。
某氯化铁与氯化亚铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有________、________,(填仪器名称)。
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式__________________。
(3)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量其质量为b1 g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g,若b1-b2=0.3g,则接下来还应进行的操作是____________;若蒸发皿质量是w1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是w2 g,则样品中铁元素的质量分数是_____。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)溶解样品改用了硫酸,而不在用盐酸,为什么?
__________________________。
(2)选择的还原剂是否能用铁__________(填“是”或“否”),原因是:__________。
(3)若滴定用掉c mol/L KMnO4溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是____________。
( 12分)绿矾(FeSO4•7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体,反应原理为:
(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓。其流程可表示为:
(1)洗涤中Na2CO3的主要作用是 。
(2)结晶过程中要加热蒸发溶剂,浓缩结晶。应加热到 时,停止加热。
(3)过滤是用下图装置进行,这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度快外,还有一个优点是 。
(4)用无水乙醇洗涤的目的是 。
(5)产品中Fe2+的定量分析:制得的摩尔盐样品中往往含
有极少量的Fe3+。为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,
一般采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定的方法。称取4.0 g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。用0.2 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积 10.00 mL。
①本实验的指示剂是 。
A.酚酞 | B.甲基橙 | C.石蕊 | D.不需要 |
②产品中Fe2+的质量分数为 。