某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为。
资料:
i.Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+;
[Fe(H2O)6]3+发生如下水解反应:
[Fe(H2O)6]3+(几乎无色) + nH2O [Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色) + nH3O+(n = 0~6) ;
ii.[FeCl4(H2O)2]-为黄色。
进行实验:
【实验I】
【实验II】
分别用试管①、③中的试剂作为待测液,用色度计测定其透光率。透光率越小,溶液颜色越深;透光率越大,溶液颜色越浅。
图1 图2
Fe(NO3)3溶液透光率随温度变化曲线 FeCl3溶液透光率随温度变化曲线
(1)实验I中,试管②溶液变为无色的原因是 。
(2)实验I中,试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4(H2O)2]-有关,支持此结论的实验现象是 。
(3)由实验II图1、2可知:加热时,溶液颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(4)由实验II,可以得出如下结论:
[结论一] FeCl3溶液中存在可逆反应:[FeCl4(H2O)2]- + 4H2O [Fe(H2O)6]3+ + 4Cl-,得出此结论的理由是 。
[结论二] 结论一中反应的ΔH (填“>0”或“<0”)。
(5)实验小组同学重新设计了一个实验证明(4)中结论一。实验方案:取试管①中溶液, (请描述必要的实验操作和现象)。
(本题共16分)磷矿石的主要成分是Ca5F(PO4)3,含少量MgO、Fe2O3等杂质。工业上以磷矿石为原料制备H3PO4的常用流程如下:
已知:Ca5F(PO4)3+ 7H3PO4→5Ca (H2PO4)2+HF
(1)采用这种方法在实验室溶解磷矿石________(填“能”或“不能”)用玻璃仪器,原因是_____________________________________。
(2)操作Ⅰ的名称是___________
(3)在实验室中实现操作Ⅱ和Ⅲ所需要的玻璃仪器有_______________________,推测该萃取剂一定具有的性质是_________。
a. 该萃取剂与水互不相溶 b. 相同条件下,该萃取剂的密度比水小
c. 磷酸在该萃取剂中的溶解度很小 d. 某些磷酸二氢盐在该萃取剂中的溶解度很小
(4)采用该流程除制取磷酸外,还有__________________等副产品产生,请说出其中一种副产品的用途____________________________________。
(5)与直接用硫酸溶解磷矿石的工艺相比,该工艺的优点是____________________。
下面是用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的稀H2SO4 500mL的操作,请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为__________(用下一小题的仪器量取)。
(2)如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用_______mL量筒最好。
(3)将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里,并不断搅拌。
(4)将的上述溶液沿玻璃棒注入___________中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液要注入上述仪器中,并摇匀。
(5)加水至距刻度线1-2cm时,改用加水,使溶液凹液面跟刻度相平。
(6)用“偏高”“偏低”或“无影响”填空:
①定容时,观察液面俯视:;
②摇匀后,液面低于刻度线,没有再加水:;
③取浓H2SO4时,倒出浓H2SO4后的量筒中还残留少量液体未处理:。
有5瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、无水硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)各取适量固体试剂分别加入5支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是________________________________________________________________________。
被检出的物质的化学式(分子式)是________。
(2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的化学方程式是:
1支试管中有白色沉淀生成_____________________________________________________。
2支试管中有蓝色沉淀生成
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
被检出物质的化学式(分子式)是________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
如图所示a、b、c、d分别是几种常见漏斗的上部,A、B、C、D是实际操作中各漏斗的下部,插入容器中的示意图,请指出A、B、C、D分别与a、b、c、d相匹配的组合及其组合后装置在实验中的应用,例如:C和a组合,用于制取气体。
(1)A与________组合,用于_____________________________________________________。
(2)B与________组合,用于__________________________________________________。
(3)B与________组合,用于__________________________________________________。
(4)D与________组合,用于_______________________________________________________。
(1)CCl4和蒸馏水都是无色液体,请按下列要求用实验方法鉴别开(简要地写出实验过程)。
①只允许用一种试剂_____________________________________________________。
②不用任何试剂____________________________________________________________。
(2)NaCl溶液中含有少量的CaCl2,某学生用过量的Na2CO3溶液使Ca2+转化为沉淀而除去,确认Na2CO3已过量的实验方法是
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