绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:
(一)FeSO4•7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4•7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是 。
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是 ;
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有 ;
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足: 。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.H2O2 d.NaOH溶液
(10分)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题.
(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是___________________________________________.
(2)①装置B中盛放的试剂名称为________,作用是____________________________,
现象是____________________________________________________________.
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_________________________________
③装置F的作用是________________________________________________________.
④写出装置G中发生反应的离子方程式______________________________________
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种.为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置.你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号),装置中应放入________(填写试剂或用品名称).
如图所示,把试管放人盛有25℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入固体试剂A,再在试管中用滴管滴入5 mL液体试剂B。可见到烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊。试回答下列问题:
(1)试推测试剂A和B各是什么?(不一定填满,最(最少2组)
固体试剂A |
液体试剂B |
|
① |
||
② |
||
③ |
||
④ |
(2)解释烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因:。
实验室用如图所示装置制取并收集NO,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是。
(2)写出A中反应的化学方程式,其中HNO3表现的性质是,当有4molHNO3被还原时该反应中转移电子总数为。
(3)装置B的作用是
;
(4)A中产生的现象有。
下图是做过氨气溶于水的喷泉实验装置,实验完成后烧瓶里的空间被分为两个部分:A和B,请根据实验内容按要求填空:
(1)A中的主要成分是;
(2)B中溶液即为氨水,把酚酞滴入氨水中,溶液显色,是因为(用离子方程式表示);
(3)试剂的滴加顺序不同,有时会产生不同的现象。
①把氨水滴入Al2(SO4)3溶液中,②把Al2(SO4)3溶液滴入氨水中,①、②的实验现象是否相同(填“相同”或“不同”),写出反应①的化学方程式;
反应②的离子方程式;
(4)把氨水滴加到FeSO4溶液中的现象为
。
Ⅰ)纯净的过氧化钙(CaO2)难溶于水、乙醇,常温下较为稳定。CaO2·8H2O在0℃时稳定,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O,再经脱水制得CaO2。其制备过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
⑴用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_▲_;
⑵测定产品中CaO2的含量的实验步骤是(己知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-):
第一步:准确称取ag产品于锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的bgKI品体,再滴入适量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应:
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液:
第三步:逐滴加入浓度为cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。
①第三步反应完全时的现象为 ▲ ;
②产品中CaO2的质量分数为 ▲ (用字母表示);
③某同学经实验测得产品中CaO2的质量分数偏高,造成偏高的原因是(测定过程中由操作产生的误差忽略不计,用离子方程式表示) ▲ 。
Ⅱ)硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
⑴工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式_ ▲ _;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是 ▲ 。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式 ▲ 。
⑵测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重:
步骤5: ▲ ;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水,温度升高还可以分解生成铜的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110℃时所得固体的成分为 ▲ ;在1200℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为 ▲ 。(填字母)
A.0mol | B.0.1mol | C.0.125mol | D.大于0.125mol |