废旧物的回收利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。某研究小组同学以废旧锌锰干电池为原料,将废旧电池含锌部分转化成ZnSO4·7H2O,含锰部分转化成纯度较高的MnO2,将NH4Cl溶液应用于化肥生产中,实验流程如下:
(1)操作②中所用的加热仪器应选 (选填“蒸发皿”或“坩埚”)。
(2)将溶液A处理的第一步是加入氨水调节pH为9,使其中的Fe3+和Zn2+沉淀,请写出氨水和Fe3+反应的离子方程式 。
(3)操作⑤是为了除去溶液中的Zn2+。已知25℃时,
NH3·H2O的Kb |
Zn2+完全沉淀的pH |
Zn(OH)2溶于碱的pH |
1.8×10-5 |
8.9 |
>11 |
由上表数据分析应调节溶液pH最好为 (填序号)。
a.9 b.10 c.11
(4)MnO2精处理的主要步骤:
步骤1:用3%H2O2和6.0mol/L的H2SO4的混和液将粗MnO2溶解,加热除去过量H2O2,得MnSO4溶液(含少量Fe3+)。反应生成MnSO4的离子方程式为 ;
步骤2:冷却至室温,滴加10%氨水调节pH为6,使Fe3+沉淀完全,再加活性炭搅拌,抽滤。加活性炭的作用是 ;
步骤3:向滤液中滴加0.5mol/L的Na2CO3溶液,调节pH至7,滤出沉淀、洗涤、干燥,灼烧至黑褐色,生成MnO2。灼烧过程中反应的化学方程式为 。
(5)查文献可知,粗MnO2的溶解还可以用盐酸或者硝酸浸泡,然后制取MnCO3固体。
①在盐酸和硝酸溶液的浓度均为5mol/L、体积相等和最佳浸泡时间下,浸泡温度对MnCO3产率的影响如图,由图看出两种酸的最佳浸泡温度都在 ℃左右;
②在最佳温度、最佳浸泡时间和体积相等下,酸的浓度对MnCO3产率的影响如下图,由图看出硝酸的最佳浓度应选择 mol/L左右。
固体AlCl3和FeCl3混合物中含有少量FeCl2和Al2(SO4)3,某同学设计并进行实验对该混合物进行分离,以得到纯净的AlCl3和FeCl3,图甲是该同学设计并进行的实验:
(1)实验操作Ⅱ需加入适宜的试剂,你认为最好选用的试剂是___________。
A.KMnO4(H+)溶液 B.硝酸 C.H2O2 D.浓硫酸
(2)操作V的离子方程式为_______________________________________________;
操作Ⅶ的离子方程式为________________________________________________。
(3)图乙是操作Ⅵ、X制取无水FeCl3、AlCl3的部分装置(铁架台、加热装置等已略去)。
①图乙中,装置a由____________、圆底烧瓶、双孔塞和导管组成。
②循环物质A是______________________。
③装置b中填充的物质可以是_______________________(填编号)。
A.碱石灰 B.无水氯化钙 C.浓硫酸 D.五氧化二磷
(4)你认为该同学的实验最后_____________(填“能”或“不能”)得到纯净的AlCl3和FeCl3。若不能,请你完善该同学的实验步骤设计(用文字叙述):________________
_____________________________________________。(若能,此空不填)
某研究性学习小组利用下图所示装置研究乙醇与氧化铁的反应,请回答下列问题:(1)装置中试管B的作用是。
(2)实验中可观察到石英管A中的现象为。
(3)反应停止后,取出试管C在酒精灯上加热至沸腾,可观察到有红色沉淀产生。写出该反应的化学方程式。
(4)为了测定反应后石英管A左侧固体中铁元素的含量,进行如下实验:
(i)步骤③中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、。
(ii)下列有关步骤④的操作中说法正确的是。
a.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
b.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
c.锥形瓶不需要用待测夜润洗
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(iii)由框图中数据计算,可得石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为。
已知氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物,某学习小组设计了如下装置来进行实验。请回答相关问题。
(1)为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色,某同学设计了如图所示实验装置,请指出实验装置图设计中的不合理之处。
①; ②.
(2)按照修改后的装置,实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒
精溶液时,经过一小时后,品红仍不褪色。这说明品红褪色的原因不是二氧化硫直接导
致。为此,SO2能使品红的水溶液褪色的可能微粒有。
(3)甲同学实验如下:取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中,再分别加入少量
亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体,两支试管中的品红都褪色,对此,他得出结论:使品
红褪色的微粒是HSO3-和SO32-,不是H2SO3。你认为他的结论是否正确,其理由
是。
(4)为了进一步探究,乙组同学做了如下实验:分别取相同浓度的品红水溶液各20ml于两只小烧杯中,两只烧杯中同时一次性各加入20ml 0.1mol/L的亚硫酸钠,20ml 0.1mol/L的亚硫酸氢钠溶液,发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。
①微粒浓度与褪色快慢关系,请用“多”或“少”填写“”内容。
同浓度溶液 |
SO32- |
HSO3- |
H2SO![]() |
褪色速度 |
Na2SO3溶液 |
多 |
少 |
少 |
快 |
NaHSO3溶液 |
较上面 |
较上面 |
较上面 |
慢 |
②根据实验和分析,得出的结论是。
甲、乙两个实验小组分别进行“测定Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量”的实验。
(1)甲组:沉淀分析法:
把一定量的混合物溶解后加入过量CaCl2,然后将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量。确定CaCl2溶液是否过量的方法是洗涤沉淀并判断沉淀是否洗净的操作是_____________________________。
(2)乙组:气体分析法:
把一定量的混合物与足量盐酸反应后,用如图装置测定产生的CO2气体的体积,为减小CO2的溶解,B中溶液应是____________,选用该溶液后实验结果还是不准确,原因是_________________。
(3)请你设计一个与甲、乙两组操作不同的实验方案,
测定混合物中Na2CO3的含量。
方法:;
试剂:_________________________________________________________________。
用到的玻璃仪器:_____________________________________________(至少2件)。
“旺旺雪饼”袋内有一个小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分是生石灰”。为此我对干燥剂的有关问题进行相关探究:
(1)问题1:为什么生石灰(CaO)可作干燥剂?(用化学方程式表示)。
(2)我又对它作了一系列探究,获得较多收益,其有关实验方案如下:
问题与猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
问题2:小纸袋中的物质 能否继续作干燥剂? |
取足量小纸袋中固体放入烧杯中,加入适量水,触摸杯壁。 |
不能作 干燥剂 |
|
问题3:我猜想变质后的物质可能是碳酸钙,该如何验证我的猜想? |
该干燥剂样品中有碳酸钙 |
(3)问题4:样品中碳酸钙的含量如何?某同学按如下流程进行实验:用盐酸溶解该干燥剂样品→干燥所得气体→用NaOH溶液吸收气体→根据NaOH溶液的增重计算该样品的含量,实验过程中所取该干燥剂样品的质量为10.0g。
实验装置如图所示:.
①A为溶解该干燥剂样品的装置,若已准备了长颈漏斗、双孔橡胶塞、导气管,为完成溶解至少还需要的实验仪器是。
②A中发生反应的化学方程式为
③将插入溶液C中管子的下端改成具有多孔的球泡(如图中的D),有利于提高实验的准确度,其理由是。
④当改进实验装置并进行正确操作后可以准确测定出干燥剂样品的含量(假设生成气体没有损失,并完全吸收)。若此时C装置在实验前后其质量增加了3.6g,则该干燥剂样品的含量为%。