工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质.某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解).
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4,
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式 ,
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性.称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL.
②称取xg AlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应.
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与装置B瓶内物质充分反应.
④ (填入该步应进行的操作).
⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg.
(4)数据分析(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L•mol﹣1)
①Al4C3的质量分数为 .
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
③AlN的质量分数为 。
掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,下图为两套实验装置。
I II
(1)写出下列仪器的名称:
a. b. c.
(2)仪器a~e中,使用前必须检查是否漏水的有。(填序号)
(3)若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物,还缺少的仪器是,将仪器补充完整后进行实验,温度计水银球的位置在处。冷凝水由(填f或g)口通入,口流出。
(4)现需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL,装置II是某同学转移溶液的示意图。
①图中的错误是。除了图中给出的的仪器和分析天平外,为完成实验还需要的仪器有:。
②根据计算得知,所需NaOH的质量为g
③配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次) ________。
A用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
B准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度2~3cm处
黄铜矿(CuFeS2)是制铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是(填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O82-+2I-=2SO42-+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程。、(不必配平)。
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
据以上信息回答下列问题:
a.除去Al3+的离子方程式是。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液碘水
所选试剂为。证明炉渣中含有的实验现象为
。
(共13分)从固体混合物A出发可以发生如下框图所示的一系列变化:
(1)在实验室中常用反应①制取气体C。若要收集气体C,可选择下图装置中的(填字母)
(2)操作②的名称是,在操作②中所使用的玻璃仪器的名称是。(3)写出下列反应的方程式:
反应①的化学方程式
反应③的化学方程式
(4)在实验室中,要获得干燥纯净的黄绿色气体F, 可以将它通过下图中的装置,其中瓶I中盛放的是,瓶II中盛放的是。
(5)实验中必须吸收多余的气体,以免污染空气。下图是实验室NaOH溶液吸收气体F的装置,为防止发生倒吸现象,合理的装置是(填选项字母)
(共15分)某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:
①称量a g样品,置于烧杯中;
②加入适量盐酸和适量蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,加热使反应完全;
④趁热迅速加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤、洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体全部由红褐色变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;
⑦……
请根据上面叙述,回答:
(1)下图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和(填字母)。
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式。
(3)洗涤是洗去附着在沉淀上的(写离子符号),洗涤沉淀的操作是。
(4)如何确定沉淀是否洗涤干净的操作是
。
(5)若坩埚质量是W1,坩埚与加热后固体总质量是W2,则样品中铁元素的质量分数为
。(列出算式,不需化简)
(6)该兴趣小组中甲学生认为:实验步骤③中不加入氯水,其余步骤不变,仍可达到实验目的。你认为甲学生的观点是否正确?(填正确或错误);请说明理由:
。
.现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是___________________。
(2)实验中,观察到反应管中发生的现象是_____________;尾气的主要成分是_________。
(3)反应完成后,正确的操作顺序为________(填字母)
A.关闭漏斗开关 B.熄灭酒精灯1 C.熄灭酒精灯2
(4)若实验中称取铜粉样品10.0 g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为9.6 g,则原样品中单质铜的质量分数为________。
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的最佳方案:
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)__________;
②写出有关反应的化学方程式:______________________________。