某化学兴趣小组为探究浓硫酸的性质,设计了如下图所示的装置进行实验。
(1)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是 。
(2)说明SO2气体产生的实验现象是 ;装置C的作用是 。
(3)反应一段时间后,他们对试管A中溶液的金属离子进行探究,请完成相关试题:
①提出假设: 假设1:只含有Fe3+;
假设2:只含有Fe2+;
假设3:既有Fe2+,又有Fe3+。
②请设计实验方案验证假设3。
限选试剂:稀硫酸、KMnO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H2O2溶液。
实验步骤 |
预期现象 |
步骤一:用胶头滴管取出A试管中的溶液,用水稀释后,并分装在试管Ⅰ、Ⅱ中备用 |
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步骤二:检验Fe3+,往试管Ⅰ中, |
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步骤三:检验Fe2+,往试管Ⅱ中, |
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(4)已知C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,该反应体现浓硫酸的 性。
A.脱水性 B.强氧化性 C.吸水性
若要验证反应产物中同时混有SO2气体和CO2气体,可选择以下试剂进行实验:
①NaOH溶液②品红溶液③溴水④Ca(OH)2溶液,选择合适试剂并安排合理的顺序为 。
工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如下,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:
FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于_________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化,物质A是________,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
(3)反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_____________________。
(4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g)
ΔH1 = -72 kJ•mol-1TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g)
ΔH2 =+38.8kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 =+282.8kJ•mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行
的原因是______________________。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH=_______________。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO
作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式:_______________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)_________。
已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用如图所示的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按照图示组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g
④从分液漏斗滴入6 mol·L-1的稀硫酸,直到不再产生气体为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变,为d g
请回答下列问题:
(1)装置中干燥管B的作用是_____________________________________。
(2)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测量的结果将________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)步骤⑤的目的是________________________________________。
(4)步骤⑦的目的是_______________________________________________。
(5)试样中纯碱的质量分数为________________(用含a、b、d的代数式表示)。
用质量分数为36.5%的盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的________。
A.5 mL | B.10 mL | C.25 mL | D.50 mL |
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250 mL容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是(填序号)________。
(4)在上述配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
请回答下列问题:
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是。
(2)吸收塔内反应的化学方程式为。
(3)吸收塔的温度不能超过20℃,原因是。
(4)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是(选填序号)。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(5)从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体的实验操作依次是、、 过滤、洗涤、干燥。
钼是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。下图是化工生产中制备金属钼的实验流程图:
(1)钼酸铵溶液中阳离子的检验方法:________________________________________。
(2)写出反应①的化学方程式:______________________________________________。
(3)反应①的尾气可以用NH3·H2O溶液吸收用于合成肥料,写出反应的离子方程式
______________________________________________________________________。
(4)工厂排放的废水中,金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。处理时首先在酸性条件下用H2O2将Cr3+转化为Cr2O,再用NaOH调节溶液的pH到8,然后用钠离子交换树脂除去Ca2+和Mg2+,最后通入SO2生成CrOH(H2O)5SO4沉淀。
①H2O2的作用是将溶液中的Cr3+转化为Cr2O,写出此反应的离子方程式:______________。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 |
Fe3+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
2.7 |
— |
— |
— |
完全沉淀时的pH |
3.7 |
11.1 |
8(>9溶解) |
9 |
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O转化为CrO
。但溶液的pH不能超过8,此时产生的沉淀是:____________________________________。
③写出上述过程中用SO2作还原剂进行还原的离子方程式______________________。