(16分)纳米氧化铝在陶瓷、电子、生物医药等方面有广泛的用途,它可通过硫酸铝铵晶体热分解得到[已知:硫酸铝铵晶体的化学式为Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O,相对分子质量为906].制备硫酸铝铵晶体的实验流程如下:
(1)H2O2氧化FeSO4的离子方程式为 .
(2)加入氨水的目的是 ,其化学反应方程式为 .
(3)若要保证产品的纯度,必须检验加入氨水后杂质是否除尽?其实验操作是:用试管取少量滤液, ,则说明杂质已除净.
(4)上述流程中,“分离”所包含的操作依次为: 、 、过滤、洗涤、干燥;请完成硫酸铝铵晶体高温分解的化学方程式:2Al2(NH4)2(SO4)4·24H2OAl2O3+ NH3↑+ SO3↑+ .
(5)取4.53 g 硫酸铝铵晶体加热分解,最终剩余0.51 g Al2O3固体.加热过程中,固体质量随温度的变化如图所示.请计算确定400℃时(硫酸铵未分解)剩余固体成分的化学式为 (不必写出计算过程).
在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入过氧化氢水溶液,迅速发生反应,放出大量气体,反应过程表示如下:
①H2O2+2KI+H2SO4====I2+K2SO4+2H2O
②H2O2+I2====2HIO
③H2O2+2HIO====I2+O2↑+2H2O
(1)H2O2在反应③中的作用是___________(填正确选项的标号)。
A.氧化剂 | B.还原剂 |
C.既是氧化剂,又是还原剂 | D.既不是氧化剂,也不是还原剂 |
(2)有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂,你认为_____________(填“对”或“不对”),其理由是_______________________。
(3)上述反应说明H2O2、I2、HIO氧化性从强到弱的顺序是____________。
(4)已知H2O2+2KII2+2KOH,试用H2O2、KI溶液、淀粉溶液、水等药品,设计一个实验来说明与一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大,反应速率越快。
下表所列数据是在某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录:
反应时间t/h |
1 |
4 |
9 |
16 |
25 |
MgO层厚Y/nm |
0.05a |
0.20a |
0.45a |
0.80a |
1.25a |
NiO层厚Y′/nm |
b |
2b |
3b |
4b |
5b |
注:a和b均为与温度有关的常数。
(1)金属高温氧化腐蚀速率可用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是_______________。
(2)金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是_____________,_____________;MgO氧化膜膜厚Y属_____________型,NiO氧化膜膜厚Y′属_____________型(填“直线”或“抛物线”,“对数”或“双曲线”等类型)。
(3)Mg与Ni相比较,金属具_____________有更良好的耐高温氧化腐蚀性,其理由是______________________________________________________________________________。
(5分)现有A、B两种金属分别与盐酸反应,产生氢气的速率相近。请设计一个原电池实验证明A、B两种金属的活动性。
(12分)温度对化学反应速率影响的实验探究根据下图所给出的仪器和药品进行实验。
操作方法:在三支相同的试管中分别加入2 mL—3 mL约5%的H2O2,然后在每支试管中滴加2滴1 mol·L-1的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不多相同时,同时置于三个烧杯中观察现象。
实验现象为___________________________________________________________________。
实验结论为___________________________________________________________________。
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下
根据要求填空:
(1) B装置有三种功能:①_________________;②____________;③
________________________。
(2) 设(Cl2)/
(CH4) =
,若理论上欲获得最多的氯化氢,则
值的取值范围为___________。
(3) D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是___________________。
(4)E装置的作用是_______________(填编号)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 。
(6)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为 。
该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为 (填编号)。
A.CH4B.CH3Cl
C.CH2Cl2D.CHCl3
E.CCl4