下列实验现象预测正确的是
A.实验I:打开止水夹,烧瓶内出现红色喷泉 |
B.实验II:酸性KMnO4溶液中出现气泡,颜色无明显变化 |
C.实验III:静置一段时间,小试管内有晶体析出 |
D.实验IV:烧杯中液体变为红褐色后,继续加热煮沸,会出现浑浊 |
草酸晶体的组成可表示为:H2C2O4·XH2O,为测定X值,进行下列实验:
①称取wg草酸晶体配成100.0mL水溶液;
②取25.0mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为cmol·L-1KMnO4溶定。滴定时,所发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题:
(1)实验①中为配制准确浓度的草酸溶液,所需用到的仪器是:天平(含砝码)、烧杯、药匙和__________。
(2)实验②中,滴定时,KMnO4溶液应装在(填“酸式滴定管”、“碱式滴定管”或“移液管”中,原因是_____________________。
(3)判断滴定结束的标准是 __________________________________________。
(4)若滴定时,反应前后的两次读数分别为a和b,由此计算出草酸晶体的X值是。
(11分)某化学兴趣小组用如图所示装置电解CuSO4溶液,测定铜的相对原子质量。
(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL,B连接直流电源的_________(填“正极”或“负极”);
(2)电解开始一段时间后,在U形管中可观察到的现象有__________________,电解的离子方程式为___________________________________。
(3)实验中还需测定的数据是_______________(填写序号)
①B极的质量增重m g
②A极的质量增重m g
(4)下列实验操作中必要的是________(填字母)
A.称量电解前电极的质量 |
B.电解后,取出电极直接烘干称重 |
C.刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重 |
D.在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法 |
(5)铜的相对原子质量为:___________(用含有m、V的计算式表示)
(6)如果用碱性(KOH为电解质)甲醇燃料电池作为电源进行实验,放电时负极电极反应式为___________。
铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42-+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓…………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O …………(b)
已知:ZnC2O4和FeC2O4难溶于水。
(1)上述制备原理中不属于氧化还原反应的是(选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
Ⅱ.ZnSO4·7H2O
Ⅲ.(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)=。
②选用的加料方式是(填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,再升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同时加热到
75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有。
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4·7H2O。
实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L-1稀硫酸,加入(选填字母,下同)。
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液D.KSCN溶液
②加入。
A.纯锌粉B.纯碳酸钙粉末C.纯ZnO粉末D.3mol·L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌。
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
其中步骤③加热的主要目的是。
过渡金属的单质及化合物很多有催化性能,氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂。实验室中用氯气与粗铜(杂质只有Fe)反应,制备铜的氯化物的流程如下。
查阅资料:
氯化亚铜:白色微溶于水,在干燥空气中稳定,受潮则易变蓝到棕色,在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色。
氯化铜:从水溶液中结晶时,在26~42℃得到二水物,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到无水物。
(1)现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→、→ h 、i →、→。
②本套装置有两个仪器需要加热,加热的顺序为先后,这样做的目的是。
(2)分析流程:
①固体甲需要加稀盐酸溶解,其理由是;
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)。
a.NaOH b. NH3·H2O c.CuO d.CuSO4
③完成溶液乙到纯净CuCl2·2H2O晶体的系列操作步骤为:加少量盐酸、蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。
(3)向溶液乙中加入适当的还原剂(如SO2、N2H4、SnCl2等),并微热得到CuCl沉淀,写出向乙溶液加入N2H4(氧化产物为无毒气体)的离子方程式:。此反应只能微热的原因是。
(4)若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl2反应,经上述流程只制备CuCl2·2H2O,最终得到干燥产品277g,求制备CuCl2·2H2O的产率;(精确到1%)分析出现此情况的主要原因。
利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②__________________。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为____________.
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。
实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl
Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2↓
6Fe2++ Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量偏高,其原因是_____________。
(4)①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的,pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:__________________________;
b.沉淀:_____________________;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。