在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”，并收集纯净干燥的气体。请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的化学方程式 ；干燥剂是_________（写名称）。
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是 。
（3）试管中收集气体是 (写化学式)，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 。在虚线框内画出收集该气体的装置图。（限选仪器：试管、玻璃导管、水槽）
（4）反应后得到黑色固体，主要成分是Fe3O4，还含有少量Fe和FeO；限选以下试剂：稀HNO3、稀HCl、KSCN溶液、氯水、CuSO4溶液；
设计实验方案检验所得固体中含有Fe3O4，写出实验步骤和实验现象_____________。
‚证明固体中含有没完全反应的Fe____________________________。
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溶于强酸生成铵盐,溶于氢氧化钠溶液生成氨气,请写出AlN与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n g,滴定管的读数为a mL。
②称取m g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与锥形瓶内物质充分反应。
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),与锥形瓶内物质充分反应。
④ (填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为p g。
(4)数据分析
①AlN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”)。
③Al4C3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)
硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如下:
(1)操作Ⅰ具体为 、 、过滤、烘干。
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是 (填字母代号)。
| A．灼烧过程中部分氧化铜被还原 |
| B．灼烧不充分,铜未被完全氧化 |
| C．氧化铜在加热过程中分解生成铜 |
| D．该条件下铜无法被氧气氧化 |
(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量 (填化学式,下同),调节pH=4,生成 沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]。
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2
NaNO3+NaNO2+H2O)。
图1图2
烧瓶内发生反应的离子方程式为 ;
图2是图1的改进装置,其优点有:① ;② 。
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl,遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
| PCl3 |
-112 |
75.5 |
| POCl3 |
2 |
105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,E中冷水的作用是 ,F中碱石灰的作用是 。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通入干燥CO2的作用是 。通过控制K1、K2能除去A、B装置中的空气,具体的方法是 。
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
某活动小组对CuSO4分解产物除CuO外的气体的3种可能性进行假设,并通过实验确定气体的物质的量。
(1)气体的3种可能性为 ; ;有SO2、SO3和O2。
(2)为确定SO2、SO3和O2的物质的量之比,请你选用所给的仪器进行实验,按气体从左至右的方向连接各装置。顺序为: →B。(已知SO3溶于浓硫酸)
某小组查文献得知:氧化性I
>Fe3+>I2,3Br2+6FeCl2
2FeBr3+4FeCl3;I2+2S2
S4
+2I-;CuI是一种白色沉淀(Ksp=1.3×1
)。
Ⅰ.该小组为确定一份加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+)的成分,设计定性实验加以猜想和验证。
(1)实验过程如下:
| 实验步骤 |
实验过程和现象 |
对应结论 |
|
| 步骤1 |
取一定量碘盐,用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份 |
_____________ |
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步 骤 2 |
第①份 试液 |
 |
碘盐中肯定含 |
| 第②份 试液 |
 |
_____________ |
|
| 第③份 试液 |
 |
X为 (填化学式) |
(2)该碘盐中肯定不含的物质是 (用化学式或离子符号表达)。
(3)根据信息推断Fe3+、S4、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(4)第③份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为 、 。
Ⅱ.用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:
取0.40 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
(1)滴定终点的现象是 。
(2)CuCl2溶液与KI反应的化学方程式为 。
(3)该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为 。