二价铬不稳定, 极易被氧气氧化。醋酸亚铬水合物{ [Cr(CH3COO)2]2·2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水和醚,易溶于盐酸,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、CrCl3溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如下图所示:
制备过程中发生的反应如下:
Zn(s)+ 2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+ H2(g);
2CrCl3(aq)+ Zn(s)= 2CrCl2 (aq)+ ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+ 4CH3COO—(aq)+ 2H2O(l)= [Cr(CH3COO)2]2·2H2O (s)
请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是 ,所盛装的试剂是 。
(2)本实验中所用的溶液,配制用的蒸馏水都需事先煮沸,原因是 。
(3)装置4的主要作用是 。
(4)实验开始生成H2气后,为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应 阀门A、 阀门B (填“打开”或“关闭”)。
(5)本实验中锌粒须过量,其原因是 , 。
(6)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质6.34 g,实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 5.64 g,请列式计算该实验所得产品的产率 。
(7)若使用该装置制备Fe(OH)2,且能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀现象。则在1、2、3中应装入的试剂依次为 、 、 。(写化学式)
(14)铬是一种银白色金属,化学性质稳定,以+2、+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3 ,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7·2H2O(已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:
①常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-
②常温下,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
回答下列问题:
(1)工业上常采用热还原法制备金属铬,写出以Cr2O3为原料,利用铝热反应制取金属铬的化学方程式。
(2)酸化滤液D时,不选用盐酸的原因是。
(3)固体E的主要成分是Na2SO4,根据下图分析操作a为、。
(4)已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-,处理该废水常用还原沉淀法,具体流程如下:
①Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,是因为;
②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是(填选项序号);
A.FeSO4溶液 | B.浓H2SO4 | C.酸性KMnO4溶液 | D.Na2SO3溶液 |
③调整溶液的pH=5时,通过列式计算说明溶液中的Cr3+是否沉淀完全;
④上述流程中,每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-,则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为。
工业生产中会产生大量的废铁屑,可将其“变废为宝”制成化工原料氯化铁。实验室中利用下图所示装置探究由废铁屑制备FeCl3·6H2O晶体的原理并测定铁屑中铁单质的质量分数(杂质不溶于水且不与酸反应)。
(1)装置A的名称为。
(2)检验该装置气密性的具体操作如下:
①关闭;打开弹簧夹K1;
②向水准管中加水,使水准管液面高于量气管液面;
③。
取m g废铁屑加入B装置中,在A中加入足量的盐酸后进行下列操作:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭活塞b,打开活塞a,缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.当装置D的量气管一侧液面不再下降时,关闭弹簧夹K1,打开活塞b,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a、b。
Ⅲ.将烧杯中的溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(3)用离子方程式表示烧杯中足量的H2O2溶液的作用:。
(4)实验结束后,量气管和水准管内液面高度如上图所示,为了使两者液面相平,应将水准管(填“上移”或“下移”)。
(5)由FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作过程中不需要使用的仪器有(填选项序号)。
a.蒸发皿
b.烧杯
c.酒精灯
d.分液漏斗
e.坩埚
f.玻璃棒
g.漏斗
(6)实验结束后,若量气管内共收集到VmL气体(已换算成标准状况),则此废铁屑中铁单质的质量分数为。
利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①量取50mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(1)NaOH溶液稍过量的原因。
(2)加入NaOH溶液的正确操作是(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.一次迅速加入 C.分三次加入
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是。
(4)设溶液的密度均为1g/cm3,中和后溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),请根据实验数据写出该反应的热化学方程式。
(5)若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量(填“小于”、“等于”或“大于”)57.3 kJ,原因是。
某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式:________________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用_________(选填以下选项的代号)。
A.碱石灰
B.生石灰
C.二氧化硅
D.五氧化二磷
E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:B,D___________,E。(均填编号)
(4)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是__。
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一.请写出反应的化学方程式:___;其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为;当a mol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则阿伏加德罗数常数为mol-1(用含a、b的代数式表示);
(6)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体,如何处理?。
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题:
(1)反应②发生反应的离子方程式为 、
(2)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于_____________。
(3)K2FeO4-Zn可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________________,该电池总反应的离子方程式为____________________________。