铁的发现和大规模使用,是人类发展史上的一个光辉里程碑,它把人类从石器时代、青铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明的发展。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。按要求回答下列问题:
高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3 + 3NaClO + 4NaOH ="=" 2Na2FeO4 + 3X + 5H2O, 则X的化学式 ,反应中被氧化的物质是 (写化学式)。
(2)铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下:
①酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 ____ ;“滤渣A”主要成份的化学式为 。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,请完成该反应的离子方程式:
FeS2 + Fe3 + + H2O ="=" Fe2 + + SO42- + ___ 。
③氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 _______。
④为了确保铁红的质量和纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2~3.8,
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
3.8 |
7.6 |
9.4 |
完全沉淀pH |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
如果pH过大,可能引起的后果是 __ (几种离子沉淀的pH见上表);滤液B可以回收的物质有(写化学式) 。
用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用是。
(2)若 A为30%H2O2溶液,B为MnO2,C盛有氢硫酸(H2S)饱和溶液,旋开E后,C中出现浅黄色浑浊的现象,写出C中发生反应的化学方程式为
。
(3)若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛有KI淀粉溶液,旋开E后,C中的现象是;继续通气体于C中,足够长的时间后,发现C中溶液的颜色消失,这是因为在溶液中I2能被Cl2氧化为HIO3(碘酸为强酸),写出该反应的离子反应方程式。
(4)若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,旋开E,足够长的时间后,C中的现象是,C中发生反应的离子方程式为。
某研究性学生小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O他们设计了如图所示装置制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是________(填写装置的序号);
(2)B中反应的化学方程式是。
(3)写出C中反应的离子方程式,并请你帮该小组同学设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):_________________。
(4)写出在D装置中发生反应的离子方程式。
(5)该实验存在明显的缺陷是__________________________________。
(6)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 mL溶液,加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置。待完全反应后,用0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液做标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应式为2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI,反应完成时,共消耗Na2S2O3 200 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为________。
在实验室里可用右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15 mL 30% KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH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:
⑴ 制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验室制Cl2的化学方程式;实验时为了除去氯气中的HCl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.氢氧化钠溶液 | C.饱和食盐水 | D.浓硫酸 |
⑵如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol·L-1的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。
其主要原因有:①_______________________________________________,
②__________________________________________________________________________。
⑶比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是
①;
②。
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)。
⑷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![]() |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为_______色 |
氯气与水反应![]() |
随后溶液逐渐变为无色 |
____________________________![]() |
然后溶液从无色逐渐变为_______色 |
______________________![]() |
.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的固态混合物是,发生反应的化学方程式是;
(2)B中加入的物质是,其作用是;
(3)实验时在观察到C中的现象是 ,发生反应的化学方程式是
;
(4)实验时在D中观察到的现象是,D中收集到的物质是,检验该物质中的某一种物质的方法和现象是。
.有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是 ____________,操作方法为___________________。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________,C__________,D__________。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________;若撤去E装置,则测得Na2CO3•10H2O的含量
。
(4)若样品质量为 w g,反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________(用含w、m1、m2的代数式表示)。