医疗上绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究:
Ⅰ.【制备产品】
该小组由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质),用如图所示装置制备FeSO4•7H2O晶体,步骤如下:
(1)预处理:先将废铁屑加入到饱和Na2CO3溶液中洗涤,目的是___________,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
(2)将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中,并持续通入N2,N2的作用是_____________。
(3)再加入足量稀硫酸,控制温度50℃~80℃之间,充分反应后,圆底烧瓶中剩余的固体为_____________。
(4)获取产品:先向步骤(3)中反应后的混合物中加入少许蒸馏水,趁热过滤,_________________。滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干,密闭保存。
Ⅱ.【测定FeSO4•7H2O含量】
(1)称取上述样品10.0g,溶于适量的稀硫酸中,配成100mL溶液,需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要的仪器有(填仪器名称)___________________、_________________。
(2)准确量取25mL该液体于锥形瓶中,用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定,则滴定终点的判断方法是_______________。
(3)用同样的方法滴定3次,平均消耗10.00mL标准液,该样品中FeSO4•7H2O的质量分数为_____________。(已知Mr(FeSO4•7H2O)=278)。
(4)若测量结果偏小,则可能是在定容时__________________(填“俯视”或“仰视”)读数。
有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合组成,为了检验它们,做了以下实验。
(1)将固体溶于水,搅拌后得到无色透明溶液;
(2) 往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;
(3) 过滤,将沉淀置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解,试判断:
①.固体混合物中肯定有;肯定没有;可能有;对可能有的物质,可采用往滤液中滴加试剂的方法来检验。
②.操作(2)中反应的离子方程式。
③.操作(3)中反应的化学方程式。
现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用下图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水)
回答下列问题:
(1)装置A中液体试剂选用____________,理由是__________________________。
(2)装置B的作用是___________________,装置E中碱石灰的作用是___________。
(3)装置D中发生反应的化学方程式是:____________________、_______________________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为______。
某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)________;
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其都能发生的反应的化学方程式为_____________
_______________;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是_________________________;
(3)有同学认为,除上述试验方法外,向两种固体配成的溶液中加入澄清石灰水也可以区分它们,这种说法是_____________(填“正确”或“错误”)的。
(4)另有两瓶溶液,已知分别是K2CO3和NaHCO3,请你写出两种不同的鉴别方法。
①______________________________________;②________________________________。
(15 分) 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:
已知:①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大,适当条件下可结晶析出。
②ClO2气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解,且需现合成现用。
③ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应方程式:。
(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化的原因为:。X酸为。
(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为:
(4)吸收塔内ClO2随着还原剂的不同和溶液酸碱性的变化可被还原为ClO2—或Cl—。ClO2被S2—还原为ClO2—、Cl—的转化率与溶液pH的关系如右图所示。
请写出pH≤2时ClO2与S2—反应的离子方程式:。
(5)第二步向NaClO3溶液中通SO2的同时通入空气的原因为:。
(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的操作步骤为
、、。
(15 分) S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的反应原理有两种:
① CS2+3Cl2℃CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2
℃S2Cl2。
已知:S2Cl2易与水反应,S2Cl2+Cl22SCl2。
下列是几种物质的熔沸点和反应装置图
物质 |
沸点/℃ |
熔点/℃ |
S |
445 |
113 |
CS2 |
47 |
-109 |
CCl4 |
77 |
-23 |
S2Cl2 |
137 |
-77 |
(1)利用上图装置(部分夹持仪器已略去)来制备S2Cl2,反应原理是(填写以上两种反应原理的数字序号)
(2)若装置C更换成干燥管,则装置C中可选用的固体试剂是。
(3)D装置中冷凝管的作用是;反应结束后,将D装置锥形瓶内的混合物中分离出产物的方法是。
(4)S2Cl2与足量水反应有黄色沉淀生成,产生的无色气体能使品红溶液褪色,则该反应的化学方程式为。
(5)为了提高制得的产品S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和。
(6)上图尾部装置不够完善,存在的问题是。