(16分)铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。
(一)(1)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为 ;腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为 。
(2)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(3)下表中,对陈述I、II及其有无因果关系的判断,都正确的是_____(填字母)
选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对;II对;有 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对;II对;无 |
C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错;II对;无 |
D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对;II对;有 |
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在4000C以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁粉涉及的主要生产流程如下:
已知:①某赤铁矿石含60.0% Fe2O3、3.6% FeO,还含有A12O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下:
(3)步骤②中加双氧水的目的是 ,pH控制在3. 4的作用是 。已知25°C时,,该温度下反应:Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+的平衡常数K= 。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净?___________________________
(5)制备氮化铁磁粉的反应:(未配平),若整个过程中消耗氨气34.0 g,消耗赤铁矿石2 kg,设整个过程中无损耗,则氮化铁磁粉的化学式为 。
某小组同学采用以下装置验证SO2的性质:(夹持及加热装置略)
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式: 。
(2)从实验目的分析,试管1、4的目的都是为了证明SO2具有 (性质),试管2是为了证明SO2具有 (性质)。
(3)除上述两种性质外,你认为SO2还具有的性质是 ,可以通过加入 (填试剂化学式或者名称)加以证明。
(4)经过实验,观察到如下实验现象:
① 试管1中 。
② 试管2中有浅黄色浑浊出现,写出反应的化学方程式 。
(5)试管4中无明显现象,将其分成两份,分别加入下列物质均产生沉淀。将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
加入的物质 |
O2 |
氨水 |
沉淀的化学式 |
(6)试管4和试管5均加入NaOH溶液,在实验目的上的不同点是 。
某学习小组为研究铜与浓、稀HNO3反应的差异,设计了如图所示的实验装置。
实验步骤如下:
Ⅰ.检查装置的气密性;
Ⅱ.向装置A中通入过量的CO2气体,关闭弹簧夹;
Ⅲ.滴加浓硝酸;
……
(1)步骤Ⅲ中滴加浓硝酸的具体操作是 。
(2)A装置中反应的化学方程式是 。
(3)B中溶液慢慢变成蓝色,能解释此现象的化学方程式是 。
(4)证明B中有NO生成的实验操作是 。
(5)步骤Ⅱ向装置A中通入过量CO2气体的目的是 。
(6)上述实验结束后,观察到A装置中的溶液呈绿色,B装置中的溶液呈蓝色。在分析溶液为绿色的原因时,甲同学用加水稀释的方法,乙同学认为不合理,因在稀释时,也会引起Cu2+浓度变化。请设计实验证明绿色是由溶有NO2引起的 。
氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学探究Cl2及其化合物的性质。
(1)把Cl2通入水中,反应的化学方程式是 。
(2)用氯水进行如下表实验:
实验 |
操作 |
现象 |
Ⅰ |
把氯水点在蓝色石蕊试纸上 |
试纸先变红后褪色 |
Ⅱ |
向氯水中滴加足量AgNO3溶液,不断振荡 |
ⅰ.有白色沉淀生成 ⅱ.稍后,溶液变为无色 |
① 实验Ⅰ的现象说明,氯水具有的性质是 。
② 实验Ⅱ:a.ⅰ现象的白色沉淀是 。
b.综合ⅰ、ⅱ现象,该同学推测实验Ⅱ发生的反应为:
Cl2 + AgNO3 + =HNO3 +AgCl↓+ (将反应补充完整)
③ 为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物,该同学设计实验如下:
c.将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上,试纸变红未褪色;
d.……
上述实验d的方案是 。
(3)该同学查阅资料得知,最初,人们直接用氯气作漂白剂,但使用起来不方便,效果也不理想。经过多年的实验、改进,才有了今天常用的漂白粉。
① 你认为“使用起来不方便,效果也不理想”的原因是 。
② 科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉,有关反应的化学方程式是: 。
实验室用下图所示装置进行氨气实验。
(1)试管中发生反应的化学方程式是_________________。
(2)干燥管中盛放的干燥剂是_______________(填名称)。
(3)请在方框中画出收集一烧瓶氨气的装置。
(4)检验氨气是否收集满,可选用_________试纸,实验现象是_______________。
(5)用右图装置做喷泉实验。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,观察到的现象是 ,出现这一现象的原因是 。
某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净,再用待测溶液润洗后,注入待测溶液,然后调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净,再用标准酸液润洗后,向其中注入0.1000mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;
③用蒸馏水将锥形瓶洗净后,从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液,滴入甲基橙作指示剂,然后用标准盐酸进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得所耗盐酸的体积为V1mL;
④重复以上过程,测得所耗盐酸的体积为V2mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中溶液的颜色从_________色变为___________色时,停止滴定。
(2)下图中,第②步“调节滴定管的尖嘴部分充满溶液”方法正确的是_________,如果滴定前有气泡,滴定后气泡消失,由此对测定结果形成的影响是___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(3)图中是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为__________mL。
(4)根据下列数据:
滴定次数 |
待测液体积 |
标准盐酸体积(mL) |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
20.00 |
0.20 |
24.10 |
第二次 |
20.00 |
3.00 |
27.10 |
请计算待测烧碱溶液的浓度为____________mol/L。