钛被称为“二十一世纪金属”,工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置为 。
(2)写出TiO2+水解的离子方程式: 。
加入过量铁粉的作用是:① ;② 。
(3)操作I的实验步骤为:___________________,过滤。
(4)副产品主要成分的化学式为 。
(5)写出TiO2转化成TiCl4的化学方程式 。
CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业,并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。工业上用粗制的氧化铜粉末(含杂质FeO和SiO2)来制取无水CuCl2的流程如下:
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+ 转化为相应的氢氧化物,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
离子符号 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
2.5 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
9.7 |
6.7 |
(1)第②步反应的离子方程式为 。
(2)滤渣A的成分有 (填化学式),检验滤液C中的Fe3+ 离子是否除尽的方法是 。
(3)第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台(含铁圈)、坩埚钳、石棉网、 。需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是 。
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含少量FeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉充分反应后过滤,得250mL滤液,量取25.00mL滤液于锥形瓶中,用0.100mol∙L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL,则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为 (用小数表示,计算结果保留2位小数)。
(15分)某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、 、 ;
(2)操作④的试管加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为 。
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在的物质为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,
下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
实验目的 |
操作 |
实验现象 |
结论 |
1、检验Cl— |
取少许滤液于试管中, , |
, |
含有Cl— |
2、检验NH4+ |
取少许滤液于试管中, , |
, |
含有NH4+ |
3、检验Zn2+ |
取少许滤液于试管中,加入 稀氨水 |
先产生白色沉淀,继续加入氨水,沉淀又溶解 |
含有Zn2+ |
(5)根据以上的实验报告,关于滤液的成分,你的结论是: 。通过一定的操作从滤液中得到固体溶质,若要将所得固体溶质中的物质加以分离,可用 法。
某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质,实验步骤及记录如下:
Ⅰ.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 gNaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20℃),搅拌,测量温度为T1;
Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2;
Ⅲ.分别加入10 mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸(20℃),搅拌,测量温度T3。
得到下表的数据:
回答下列问题:
(1)NaHCO3溶于水显______性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)根据试题后的附表判断:步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体能否全部溶解_______(填“是”或“否”)。
(3)分析表1的数据得出:Na2CO3固体溶于水______,NaHCO3固体溶于水______(填“放热”或“吸热”)。
(4)甲同学分析上述数据得出:Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。
乙同学认为应该增加一个实验,并补做如下实验:向 盛 有10 mL水(20℃)的烧杯中加入10 mL_____,搅拌,测量温度为22.2℃。
(5)结合上述探究,下列说法正确的是__________。
A.NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B.不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C.Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
(6)丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度,设计了如下实验方案,其中不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。
若按A方案进行实验,则原混合物中NaHCO3的质量分数为_____(用含a、b的代数式表示)
附表:溶解度表
亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量,某兴趣小组进行下面实验探究,查阅资料知道:
①2NO + Na2O2 = 2NaNO2
②2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3
③酸性KMnO4溶液可将NO2-氧化为NO3-,MnO4-还原成Mn2+。
Ⅰ.产品制备与检验:用如下装置制备NaNO2:
(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式 。
(2)B装置的作用是 。
(3)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有 ,为制备纯净NaNO2作以下改进: 。
(4)试设计实验检验装置C中NaNO2的存在(写出操作、现象和结论) 。
Ⅱ.含量的测定
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
KMnO4溶液体积/mL |
20.60 |
20.02 |
20.00 |
19.98 |
(5)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是 (双项选择)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
D.滴定终了俯视读数
(6)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数 (结果保留4位有效数字)。
实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;该操作将I2还原为I-的目的是 。
(2)操作X的名称为 。
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在400C左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 。
(4)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。
①a为电源的 (填“正极”或“负极”),阳极的电极反应式为 。
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成。该反应离子反应方程式为:,中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。