高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
已知:Ⅰ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
(1)操作①加快反应速率的措施有 (写一种)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为 。
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为________________。
A.氨水 B.氢氧化锶粉末 C.氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(5)步骤④的操作是 、 。
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上
某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2.某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能: ;
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。若有0.6 mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为 mol;
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B: ,D: ;
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象是:
B: ,D: ;
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强.他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样.请你分析该现象的原因(用化学方程式表示): 。如果用0.01 mol SO2与0.01 mol Cl2同时非常缓慢地通入100 mL水中,假如得到的溶液体积仍为100 mL,则所得溶液中氢离子的物质的量浓度约为 。
黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜,冶炼原理为:2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2。
(1)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等,请完成以下验证炉渣中含有+2价的铁的探究过程中的有关问题:
仅限选择的试剂有:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水
①应选用试剂为 。
②有关的实验现象为 。
(2)据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下,酸性溶液中,将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):
①操作a的名称是 ,操作b的操作方法是 。
②检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是 ,证明Fe3+已被除尽的现象是 。
③在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案的化学方程式:
方案一: ;方案二: 。
(共12分)如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(l)写出装置A中所发生的化学反应
(2)装置B中盛放试剂是
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍后片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产
生 (填写反应现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式
(4)已知Cu2O是一种红色固体物质, 在高温条件下可由CuO分解得到:4CuO=2Cu2O+O2↑,生成的Cu2O 也能被NH3还原。当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量。若反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g。通过计算确定该固体产物的成分是 (用化学式表示)
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式
(共12分)下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
图中,A是Cl2的发生装置,B、C是气体的净化装置,D中盛放浸有有色布条的CCl4溶液,E中盛放浸有有色布条的水溶液,F中盛有淀粉-碘化钾溶液,G烧杯中盛放NaOH溶液。
(1)写出A装置中发生的反应方程式,并用 “ 双线桥法”标出电子的转移方向和数目。
(2)若生成2.8L标准状况时的氯气,被氧化的HCl的物质的量为多少?
(3)上述装置中有一处错误,请指出是 处(用装置字母表示)。
(4)B中饱和食盐水的作用是 ;C中浓硫酸的作用是
(5)有色布条褪色的是 (选择 “D”或“E”或“D、E”),由此可知具有漂白作用的物质是 (填化学式)。F中出现的现象是
(6)G烧杯中NaOH溶液的作用是 ,发生的化学反应方程式:
(15分)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式: ; 。
(2)试剂X是 。由溶液D是 。
(3)在步骤Ⅱ时,用如图装置制取CO2并通入溶液A中。
一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是 。
(4)溶液E中加入KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其可能的原因 。
(5)用固体F继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;写出反应的化学方程式 ,
(6)工业上常用溶液E经进一步处理可制得净水剂Na2FeO4,流程如下:
①测得溶液E中c(Fe2+) 为0.2 mol·L-1,若要处理1 m3溶液E,理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液___kg。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式______ _____。