软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表
②温度高于27℃时,MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为 。
(2)第1步除杂中加入H2O2的目的是 。
(3)第1步除杂中形成滤渣l的主要成分为 (填化学式),调pH至5-6所加的试剂,可选择(填以下试剂的序号字母);
a.CaO b.MgO c.Al2O3 d.氨水
(4)第2步除杂主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去,写出MnF2除去Mg2+的离子反应方程式 ,该反应的平衡常数数值为 。
(已知:MnF2的Ksp(MnF2)= 5.3×10-3;CaF2的Ksp(CaF2)= 1.5×10-10;MgF2的Ksp(MgF2)=7.4×10-11)
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是 。
(6)取少量MnSO4·H2O溶于水,配成溶液,测其pH发现该溶液显酸性,原因是 (用离子方程式表示),该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为 。
某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。
经过小组讨论,他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出):烧瓶A中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2混合液(常用于实验室制取N2),干燥管B、G中均装有碱石灰,试管D、F、I中盛有澄清石灰水。
(1)连接好装置后,加入药品前应该进行的实验操作是_____________(填操作名称)。
(2)实验时先打开活塞a,并加热烧瓶A一段时间,其目的是___________________。
(3)试管E中的试剂为:________________。
(4)装置F的作用:______ ___。
Ⅰ.定性研究
(5)试管D中出现浑浊,证明产物中有____________存在;证明分解产物中存在CO的现象是_________________;要证明分解时产生的另一种气态产物的存在应该如何改进装置_____________;装置C反应后的固体残余物(经测无Fe),在煮沸的稀硫酸中完全溶解,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为____________。
Ⅱ.定量分析(假定每一步反应进行完全)
(6)取7.2 g样品进行上述实验,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88 g,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64 g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的化学方程式为__________________。
某校化学课外小组用硫酸铁废液(含少量硫酸铜和稀硫酸),制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验。制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下:
请根据题目要求回答下列问题:
(1)A的化学式为 。
(2)趁热过滤的目的是 。
(3)结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是 。
(4)实验室利用硫酸亚铁铵溶液[(NH4)2Fe(SO4)2]和草酸溶液反应生成草酸亚铁,草酸亚铁晶体(相对分子质量180)受热易分解,某课外小组设计如图的实验装置来检验其分解产物。
①该装置中最不合理的部分 (填字母),原因是 。
②改用正确装置开始实验,B处变蓝,说明草酸亚铁晶体中有 ;C处有白色沉淀,E处黑色粉末变为红色,说明草酸亚铁分解产生 (填化学式)。
实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理和实验的装置如下(反应需要加热,图中省去了加热装置):H2SO4(浓)+NaBr
NaHSO4+HBr↑,CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O。有关数据见下表:
| 乙醇 |
溴乙烷 |
溴 |
|
| 状态 |
无色液体 |
无色液体 |
深红色液体 |
| 密度/(g·cm-3) |
0.79 |
1.44 |
3.1 |
| 沸点/℃ |
78.5 |
38.4 |
59 |

(1)A装置的名称是 。
(2)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为 。
(3)给A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使C中收集到的粗产品呈橙色,原因是A中发生了副反应,写出此反应的化学方程式 。
(4)给A加热的目的是 ,F接橡皮管导入稀NaOH溶液,其目的主要是 。
(5)图中C中的导管E的末端须在水面以下,其目的是 。
(6)为了除去产品中的主要杂质,最好选择下列__(选填序号)溶液来洗涤所得粗产品
A.氢氧化钠 B.碘化钾 C.亚硫酸钠 D.碳酸氢钠
(7)粗产品用上述溶液洗涤、分液后,再经过蒸馏水洗涤、分液,然后加入少量的无水硫酸镁固体,静置片刻后过滤,再将所得滤液进行蒸馏,收集到的馏分约10.0 g。
①在上述提纯过程中每次分液时产品均从分液漏斗的_____________(上口或下口)取得。
②从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是______________。
无水三氯化铁易升华,有强烈的吸水性,是一种用途比较广泛的盐。
(1)实验室中可将FeCl3溶液 、 、过滤、洗涤干燥得FeCl3·6H2O;再 ,得到无水FeCl3。
(2)利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下图所示:
①为抑制FeCl3水解,溶液X为 。
②上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 。
③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是 。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于右图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中;下列情况会造成实验测得Fe2(C2O4)3·5H2O含量偏低的是 。
a.盛放KMnO4的滴定管水洗后未用标准液润洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质.某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解).
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4,
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式 ,
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性.称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL.
②称取xg AlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应.
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与装置B瓶内物质充分反应.
④ (填入该步应进行的操作).
⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg.
(4)数据分析(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L•mol﹣1)
①Al4C3的质量分数为 .
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
③AlN的质量分数为 。