(14分)铝热反应是铝的一个重要性质。某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁在如图实验装置进行铝热反应,冷却后得到“铁块”混合物。
(1)取反应后的“铁块”研碎取样称量,加入如图装置滴入足量NaOH溶液充分反应,测量生成气体体积。试回答下列问题:
①该实验的实验目的是:测量样品中 的百分含量(填物质名称)。
②量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成,该仪器的名称为 。
③量气管在读数时调节左右管液面相平之前的步骤是________ _。
④装置中使用带平衡管的滴液漏斗代替普通分液漏斗,除了可以平衡压强让液体顺利滴入锥形瓶之外还可以起到降低实验误差的作用。如果装置使用分液漏斗,测量出的该物质百分含量将会 (填“偏大”或“偏小”)。
(2)另称取“铁块”样品溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分,实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
|
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
开始沉淀时的pH |
7.5 |
2.8 |
4.2 |
9.6 |
沉淀完全时的pH |
9.0 |
4.0 |
5 |
11 |
①试剂A应选择 ,试剂B应选择 。(填序号)
A.稀盐酸
B.氧化铁
C.H2O2溶液
D.氨水
E.MgCO3固体
②灼烧完全的标志是 。
③若最终红色粉未M的质量为12.0 g,则该“铁块”中铁的百分含量是 。
某实验小组拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,设计了如下实验步骤:
①用25 mL NaOH溶液吸收CO2气体,至CO2气体不再溶解;
②小火煮沸溶液1 min~2 min;
③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使其充分混合。此方案能制得较纯净的Na2CO3(第一步的实验装置如下图所示)
(1)写出①、③两步的化学反应的离子方程式①。③。
(2)装置B中盛放的试剂是,作用是。
(3)实验室中吸收尾气的方法很多。如下图装置中可以用来吸收氨气的是。
硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的能溶于水的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
I、酸性条件下,锡在水溶液中有Sn、Sn
两种主要存在形式,Sn
易被氧化。
Ⅱ、SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)C1]。
回答下列问题:
(1)操作1的步骤为、、过滤、洗涤、干燥。对沉淀进行洗涤的方法是。
(2)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请结合必要的化学方程式及化学反应原理解释原因:。
(3)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH;②。
(4)SnSO4还可在酸性条件下用作双氧水的去除剂,发生反应的离子方程式是:。
(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取质量为m的锡粉溶于稀硫酸中,向生成的SnSO4中加入过量的Fe2(SO4)3溶液,用物质的量浓度为c的K2Cr2O7标准溶液滴定生成的Fe(已知酸性环境下Cr2O
可被还原为Cr
),共用去K2Cr2O7溶液的体积为V。则锡粉中锡的质量分数是。(Sn的摩尔质量为M,用含m、c、V、M的代数式表示)
利用如图所示装置制备饱和氯水,探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验:先对制得的氯水进行观察,再用胶头滴管将该氯水逐滴滴入盛有含酚酞的NaOH溶液的试管中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液。据此回答:
(1)C中的试剂是;仪器b的名称为,b中发生反应的离子方程式为。
(2)写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式:。氯水长时间放置,氯水中的成分就会发生变化,能快速判断氯水中含有较多C12的方法是:。
(3)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字补充:
①氯水与NaOH反应,碱性减弱红色褪去。②。
(4)通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②。
【实验步骤】
①取上述实验后试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中;②,振荡试管。
【现象与结论】
①若,则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②。
②若,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。(5)为了从新制氯水中制得较高浓度的HClO,可向氯水中加入的试剂是。
A.CaCO3 | B.NaHSO3 | C.Na2CO3 | D.Ca(OH)2 |
为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
I. 打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ. 打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ. 当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅳ. 打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ. 打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅵ. 更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是。
(2)棉花中浸润的溶液为。
(3)A中发生反应的化学方程式。
(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2的是(填“甲”“乙”“丙”)。
过程ⅣB溶液中含有的离子 |
过程ⅥB溶液中含有的离子 |
|
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)加入铁粉后发生反应的离子方程式为_________________________,________。
(2)甲、乙两同学选用下列仪器,采用不同的方法制取氨气。
①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵,则应选用装置_______(填写装置代号),生成氨气的化学方程式为_______________________________________;
②乙同学选用了装置B,则使用的两种药品的名称为_______________。
(3)H2O2的作用是____________________________________________________。
(4)除铁过程中得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂(K2FeO4),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(5)已知溶液a中含有CO2- 3、SO2- 4两种酸根阴离子,若只允许取用一次样品,检验这种离子存在的实验操作过程为_____________________________