铁、铝及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
Ⅰ.某研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解进行研究。该小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品按下图图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B的质量测出x的值。

(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6 g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有 。
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一种物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式 。
(5)某研究所利用SDTQ 600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量-分解温度的关系图如上图图2。根据两种热分解实验的有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x= 。
Ⅱ.铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的操作方法为: 。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为 (填选项编号)。
a.氢氧化钠溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:
边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、 (填操作名称)、过滤、洗涤。
(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为 (填选项编号)。

制备溴苯的实验装置如右图所示,回答下列问题:
(1)反应开始前已向仪器A中加入的是药品是。装在左侧分液漏斗中的药品是。
(2)将左侧分液漏斗的旋纽打开后,在A中可观察到的现象是
。
(3)右侧分液漏斗中的物质在什么时间加入A中?。其作用是。
(4)要证明该反应是取代反应,最方便的实验方法是
。
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第⑤步实验操作需要烧杯、____________、___________等玻璃仪器。
(2)步骤2中,判断加入BaCl2已过量的方法是:
(3)除杂试剂BaCl2、NaOH、Na2CO3、加入的顺序还可以是(用化学式回答)
。
(4)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是_____________________________。
(5)为检验精盐纯度,需配制200 mL 1 mol/L NaCl(精盐)溶液,
右图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是:
(6)配制过程中,下列操作情况会使结果偏低的是
| A.称量时,托盘天平左盘加砝码,右盘加氯化钠 |
| B.移液前,容量瓶中有少量蒸馏水未倒出 |
| C.定容时,俯视容量瓶刻度线观察液面 |
| D.定容后,倒置容量瓶摇匀经平放静置,液面低于刻度线,再加水定容 |
(9分)某同学对第四周期过渡元素产生浓厚的兴趣。想探究是否只有MnO2能催化KClO3受热分解?CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用?若有催化作用,效率怎样?请你与他一起进行实验探究:
I.课题名称:_________________________。
Ⅱ.实验仪器:略
实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ.实验步骤:略
Ⅳ.实验数据:
| 实验 编号 |
KClO3 (g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
| 化学式 |
质量(g) |
回收 |
||||
| 1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
| 2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
| 3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
| 4 |
0.6 |
Fe2 O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
| 5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
V.实验讨论:
⑴请用编号3的实验数据求得KClO3的分解率:为______%(保留一位小数)。
⑵在用Cr2O3做实验时,有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成橘黄色(K2Cr2O7)。该刺激性气体可能是______(填化学式),用检验。(填序号)
A、湿润的蓝色石蕊试纸 B、湿润的碘化钾淀粉试纸
C、湿润的PH试纸 D、湿润的红色石蕊试纸
Ⅵ.实验结论:________________________________________________________。
(9分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,其中a为电解质溶液, X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)X的电极名称是(填写“阳极”或“阴极”)。
(2)若要用该装置电解精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则X电极的材料是,Y电极的材料是。
(3)若X、Y都是惰性电极,a是饱和食盐水,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,一段时间后,在X极附近观察到的现象是,Y极上的电极反应式为。
(4)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择的方案是。
| 方案 |
X |
Y |
a溶液 |
| A |
银 |
石墨 |
AgNO3 |
| B |
银 |
铁 |
AgNO3 |
| C |
铁 |
银 |
Fe(NO3)3 |
| D |
铁 |
银 |
AgNO3 |
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾
气进行吸收处理。
(1)请写出MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO
4+H2O中的还原剂为_______________
_.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl
、OH
和SO
.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
①提出合理假设.
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO3
2-也不存在ClO
;
假设3:_____________.假设4:
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moL
L-1H2SO4、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moL L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中. |
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| 步骤2: |
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| 步骤3: |