(本题共12分)某兴趣小组用合金铝、铁、铜的废弃合金为原料制取硝酸铜晶体和氢氧化铝,并测定硝酸铜晶体的结晶水含量和氢氧化铝的纯度,设计的主要流程如下:
已知:
Fe2+沉淀的pH范围为7.0~9.0;Fe3+沉淀的pH范围为1.9~3.2;Cu2+沉淀的pH范围为4.7~6.7
回答下列问题:
写出合金中加入NaOH溶液后所发生的离子反应方程式_______________________。试剂X的名称为______________。
加入Z的作用是调节溶液的pH,pH范围应为_____;下列可作为试剂Z的是_______。
a.铜粉 b.氨水 c.氧化铜 d.硫酸铜
实验操作①依次是_________、_________、过滤洗涤即可得硝酸铜晶体。
测定硝酸铜晶体的结晶水含量,下列方案中肯定不可行的是 。(选填编号)
a.称量样品→加热→冷却→称量CuO
b.称量样品→加热→冷却→称量Cu(NO3)2
c.称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
d.称量样品→加过量已知量的NaOH溶液→选用酚酞指示剂用标准盐酸滴定
根据流程图内数据计算:滤渣C中氢氧化铝的质量分数为______________________。(用m、n的代数式表示)
按该流程的操作步骤,氢氧化铝质量分数的测定结果偏高的可能性是最大的,原因有_______________________________;____________________________________。
某工厂废水中含游离态氯(即含有氯分子Cl2),通过下列实验测定其浓度:
①取废水样10.0mL于锥形瓶,加入10.0 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2-3滴。
②取一滴定管依次用自来水,蒸馏水洗净,然后就注入0.01 mol·L-1 的Na2S2O3标准液,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2 + 2Na2S2O3 =" 2NaI" + Na2S4O6 (Na2S4O6溶液为无色)。试回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是。
(2)步骤①反应的离子方程式是 。
(3)步聚③当待测液由色变为色且30s不再变化即达终点,若耗去Na2S2O3溶液20.00mL,则废水中C12的物质的量浓度为。
(4)按照上述实验操作,最后会导致所测得的Cl2的物质的量浓度会比实际浓度(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(5)若读Na2S2O3溶液的体积不规范,没有平视,滴定前仰视,滴定后又俯视,最后会导致所测得的Cl2的物质的量浓度会比实际浓度(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
下面是某研究小组研究的关于不同催化剂对H2O2分解反应的催化效率。
催化剂(0.1g) |
活性炭 |
FeCl3 |
KI |
MnO2颗粒状 |
MnO2粉末状 |
前15s产生氧气的量(ml) |
5 |
11 |
7 |
8 |
11 |
前30s产生氧气的量(ml) |
8 |
16 |
11 |
11 |
21 |
前45s产生氧气的量(ml) |
11 |
20 |
15 |
18 |
35 |
前60s产生氧气的量(ml) |
15 |
24 |
20 |
26 |
49 |
(1)写出H2O2在催化剂作用下分解反应的化学方程式________________________
(2)从上表可以得出:活性炭、FeCl3、KI 和MnO2(粉末状)几种催化剂中,催化效率由大到小的顺序是_____________________,
等质量的固体催化剂,颗粒大小对催化效率有什么影响______________________
(3)实验发现新鲜的动物肝脏对H2O2的分解也有显著的催化作用,但当往溶液中加入
盐酸,或给溶液加热时,就会失去催化能力,合理的解释是
(4)对于FeCl3的催化作用,有人认为是Fe3+起催化作用,有人认为是Cl-,请你设计一
个实验进行验证。_______________________________________________________
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)。
名称 |
托盘天平(带砝码) |
小烧杯 |
坩埚钳 |
玻璃棒 |
药匙 |
量筒 |
仪器 |
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序号 |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):_______________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 |
超始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
平均温度差 (t2-t1)/℃ |
||
H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
30.1 |
|
2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
33.3 |
|
3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.8 |
|
4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
30.4 |
②根据上述实验数据计算出的中和热为53.5 kJ/mol,这与中和热的理论值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
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,甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),完成下列问题。
(1)用 MnO2和浓盐酸混合共热制得氯气的化学方程式是________。
(2)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体积在标准状况下总是小于1.12 L的原因是_____________________________________________。
(3)①装置B的作用是____________________________________________________,
装置B中的现象是____________________________。
②装置D和E出现的不同现象说明的问题是_____________________________。
③装置F的作用是________________________。
④装置G中发生反应的化学方程式为。
海洋生物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①_________,③________。
(2)过程②中充入适量Cl2反应的离子方程式为_____________________。
(3)操作③中所用的有机试剂可以是___________(只填一种),简述选择其理由__________________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液,还需要经过蒸馏,观察下图所示实验装置,指出其错误之处并加以改正_______________________________________________________。
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是______________________。