(14分)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O。
(1)碱浸前将铬铁矿粉碎作用 。
(2)反应器①中除发生题中所给反应外,请写出其他两个化学方程式(要求两个反应中反应物均相同) ; 。③中调节PH=7-8所得滤渣为 、 。
(3)从平衡角度分析④中酸化的原理 ;
(4)用简要的文字说明操作⑤加入KCl能得到K2Cr2O7晶体的原因是 。
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,向其中加入10mL2mol/ LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32—=2I—+S4O62—)
①判断达到滴定终点的依据是 ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其它杂质不参加反应) (保留2位有效数字)。
实验室用下图所示装置通过制取NH3再和CuO 反应制得N2,同时还原CuO 得Cu 。
(1)写出(A)中反应的化学方程式_________;
(2)写出(C)中反应的化学方程式______,在此反应中NH3表现出_____性
(3)(B)中装有_________药品,作用是_________。
(4)停止反应时,应先撤离_______ __装置中的酒精灯。
(5)从(C)装置出来的气体中可能含有_________气体,若要获得较纯的N2,应采用_________方法收集。
(18分)
在实验室堕可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液.并置于水浴中;③的试管里盛有15
8 %
溶液.并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加人一定量的二氧化锰.通过(坡写仪器名称)向烧瓶中加人适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有(填写下列编号字母)的净化装置。
A. | 碱石灰 | B. | 饱和食盐水 | C. | 浓硫酸 | D. | 饱和碳酸氢钠溶液 |
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件.二者的差异是:反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是(填写实验操作名称)
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为色 |
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 |
|
然后溶液从无色逐渐变为色 |
现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL、0.2 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①玻璃棒②烧瓶③烧杯④胶头滴管⑤量筒⑥容量瓶⑦托盘天平⑧药匙。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为。现有①10 mL②50 mL③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是
(3)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释后,冷却片刻,随后全部转移到mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,振荡容量瓶,使溶液混合均匀。然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度处。改用
滴加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的。振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:错误的是,能引起误差偏高的有(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时,俯视标线
某学生设计了如下实验:
回答下列问题
(1)该同学的实验目的是;
(2)上图括号内的操作步骤均为;
(3)按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有(填化学式)杂质;为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的;
(4)写出生成B的离子方程式:
实验室中用浓盐酸与MnO2制取Cl2,再用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉。已知Cl2和Ca(OH)2制漂白粉是放热反应,温度稍高易发生副反应:
6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有三位同学分别设计的三套实验装置如下(U形管中放有玻璃纤维,气体能顺利通过):
(1)请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评价,将适当的选项序号填于下表内:
a.不易控制反应速率 b.容易控制反应速率 c.有副反应发生
d.可防止副反应发生 e.容易污染环境 f.可防止污染环境
优点 |
缺点 |
|
甲装置 |
||
乙装置 |
||
丙装置 |
(2)请从甲、乙、丙三套装置中,选取合理的组成部分(A、B、C、D、E、F、G),组装一套你认为更完善的实验装置,连接顺序(按气流从左到右的方向)为;在此装置及甲、乙、丙三装置中,你认为是否还缺少必要的装置,并说明原因
。
(3)如果反应前加入了m g Ca(OH)2,反应结束并冷却后倒出固体物质称量为n g(设反应中产生的水仍留在固体物质中)。则该固体物质中Ca(ClO)2的质量分数的表达式为(不必化简):。