钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe2+、H+、Cl-,可用下述方法处理该废液,回收盐酸和制备氧化铁涂料。
(1)单质X的化学式是 。
(2)氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧转化为HCl气体和氧化铁粉末,有关的化学方程式依次为: 。
(3)某铁红涂料中除含有Fe2O3外,还可能添加有CuO或FeO中的一种,请设计实验方案,探究该铁红涂料中添加物的成分。
① 提出合理假设
假设1:添加了CuO
假设2:添加了FeO
② 请设计方案,验证上述假设,写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂:铁粉、3mol•L-1H2SO4、0.1 mol•L-1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2、KSCN溶液
操作步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1.取少量样品于试管中, ____________________________ |
样品全部溶解,得到澄清的溶液。 |
步骤2. __________________ 步骤3. __________________ |
___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ |
(4)请计算,用635g水完全吸收“高温喷雾焙烧”产生的HCl气体 升(标准状况),即可得到36.5%的浓盐酸(相对原子质量 Cl 35.5 H 1)。
在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1的盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
图1图2
填写下列空白:
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是______________________;烧瓶C的作用是______________________;在试管D中收集得到的是
____________________________。
(2)实验时,U形管G中应加入的试剂是___________;长颈漏斗H中应加入___________。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母) ___________。
(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是__________________________。
(5)试管E中发生反应的化学方程式是______________________________________________。
(6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须___________;E管中的反应开始后,在F出口处应___________。
现有0.1 mol·L-1的AlCl3溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液,进行下面的实验。
(1)在试管中盛有上述AlCl3溶液10 mL,向其中逐渐滴入上述的NaOH溶液。
①加入10 mL NaOH溶液时的现象是___________;加入30 mL NaOH溶液时的现象是___________;加入35 mL NaOH溶液时的现象是___________。
②生成沉淀质量最多时,需NaOH溶液___________mL。
(2)向盛有10 mL NaOH溶液的试管中滴入AlCl3溶液,同时不停摇动试管,出现的现象是___________,至加入___________mL AlCl3溶液时开始出现沉淀,至加入___________mL AlCl3溶液使沉淀达最大值。写出上述过程的离子方程式
_______________________________。
已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:
(1)写出①②和③步所有反应的化学方程式:
_____________________________________;______________________________________。
_____________________________________;______________________________________。_____________________________________;______________________________________。
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下的体积为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
聚合硫酸铁(PPS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原成Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有______________。
a.容量瓶 b.烧杯 c.烧瓶
(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是_____________________________。
a.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 b.确定下一步还原所需铁的量
c.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 d.确保铁的氧化物酸溶完全
(3)聚合硫酸铁溶液中与Fe3+物质的量之比不是3∶2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中
与Fe3+物质的量之比。测定时所需的试剂为__________________,需要测定______________和______________的质量。(填写化合物的化学式)
a.NaOH b.FeSO4 c.BaCl2 d.NaClO3
(10分)某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请完成有关问题:
(1)称取样品a g,称量时应该使用的主要仪器的名称是
_______________________________。
(2)将样品溶解于足量的稀盐酸,过滤。滤液中主要含有______________________________,滤渣中含有_______________________,溶解、过滤用到的玻璃仪器是__________________。
(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。有关的离子方程式是_______________________,____________________________________。
(4)步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤。有关的离子方程式是______________。
(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为b g。有关的化学方程式是____________________,原样品中铝的质量分数是_________。
(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果偏___________(“高”“低”或“不影响”,下同);若步骤(5)中滤渣没有洗涤,则实验结果偏___________;若滤渣灼烧不充分,则实验结果偏___________。