某化学小组从理论上初步探究“已知质量比的硝酸钾和氯化钠的混合物中提纯硝酸钾”。
【分析提纯方法】
表一:常温下(20℃)溶解度和溶解性的关系
溶解度S |
S≥10g |
1g≤S<10g |
0.01g≤S<1g |
S<0.01g |
溶解性 |
易溶 |
可溶 |
微溶 |
难溶 |
表二:硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度
温度/℃ |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
溶解度/g |
3 |
13.3 |
31.6 |
63.9 |
110 |
169 |
246 |
NaCl |
35.7 |
36.0 |
36.6 |
37.3 |
38.4 |
39.8 |
3和NaCl的溶解性均为 。
3的溶解度曲线。
33在70℃时的溶解度约为 g。
【设计提纯步骤】
3和5gNaCl的混合物)
3﹣1)
(3)降温至20℃
(4)得到晶体
【设计提纯方案】
3,该小组同学结合已有知识,从理论上初步设计了以下方案;(不考虑不同溶质对溶解度的相互影响及实验过程中水和固体的损失等影响因素)
方案一 通过化学实验进行检验,取少量(4)中得到的晶体于试管中,加水配成溶液,滴加 ,观察实验现象。
3晶体的质量约为 g(精确到0.1g)与(4)中得到晶体的质量进行比较
方案三 与95%进行比较。
方案四 。
铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属.
(一)对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就.
1、上述制品不涉及到的材料是 (选填序号).
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
2、如图1为出土文物古代青铜铸件"马踏飞燕".该文物能保存至今的原因可能是 (选填序号).
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下,隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜,涉及主要反应的化学方程式: ,2CuO+C 2Cu+CO 2↑.
2、铁、铜矿石有赤铁矿(Fe 2O 3)、磁铁矿(Fe 3O 4)、黄铁矿(FeS 2)、黄铜矿(CuFeS 2)等.CuFeS 2为二硫化亚铁铜,其中S元素的化合价为 .
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿.以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 .炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿,可能的原因是:
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低;② .
(2)以黄铜矿为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,原理为:4CuFeS 2+17O 2+2H 2SO 4 4CuSO 4+2Fe 2(SO 4) 3+2H 2O.
向上述反应后的溶液中加入Fe粉,得到FeSO 4溶液和Cu.
①发生主要反应的化学方程式:Fe+Fe 2(SO 4) 3=3FeSO 4, .
②FeSO 4溶液经蒸发浓缩、 、过滤等操作得到FeSO 4•7H 2O晶体.
(三)黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下,兴趣小组称取25.00g黄铜矿(含少量Fe 2O 3和其它不含金属元素的杂质)模拟生物炼铜,使其全部转化为CuSO 4、Fe 2(SO 4) 3溶液.向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu(OH) 2、Fe(OH) 3固体.
1、证明NaOH溶液过量的方法:静置,向上层清液中滴加 溶液,无现象.
2、用图2装置对固体进行热分解实验.
【资料】
①在68℃时,Cu(OH) 2分解为CuO;在500℃时,Fe(OH) 3分解为Fe 2O 3.
②在1400℃时,CuO分解为Cu 2O和O 2,Fe 2O 3分解为复杂的铁的氧化物和O 2.
(1)装配好实验装置后,先要 .
(2)停止加热后仍需继续通N 2,可防止倒吸和 .
(3)控制不同的温度对A中固体加热,测得装置B和C中铜网的质量变化如表.
温度/℃ |
室温 |
100 |
550 |
1400 |
B装置/g |
200.00 |
201.80 |
205.04 |
205.04 |
C中铜网/g |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
101.28 |
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数:ω(Cu)%= ;ω(Fe)%= .
②复杂的铁的氧化物化学式为 .
盐城有漫长的海岸线,海洋蕴藏着丰富的资源。请按要求填空。
(1)海洋为我们提供了营养丰富的食材。鱼虾富含的 是机体生长及修补受损组织的主要原料,海带富含的 可以预防甲状腺肿大。
(2)今年5月我国在海域可燃冰开采技术领域取得重大突破。可燃冰主要含有甲烷水合物,还含少量CO2等气体,可燃冰属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。若甲烷大量泄漏到大气中,会导致 ,使全球气候变暖;甲烷燃烧的化学方程式为 。
(3)镁在海水中主要以MgCl2的形式存在,MgCl2中Mg的化合价是 。观察图1,从元素含量角度分析,我国海域中镁位列第 位。
(4)海水淡化可缓解淡水资源匮乏问题。
①水变成水蒸气的过程中,发生变化的是 (填字母序号)。
A.分子个数 B.分子质量
C.分子间隔 D.分子种类
②利用如图2装置得到淡水的方法与实验室通过 (填操作名称)净化水的方法原理相同。
(5)海水碳储存,可以缓解空气中CO2过多的问题,但海水的pH也在逐渐变小,同时软体生物贝壳也在逐渐软化、变薄和缩小。
①根据海水pH变化趋势判断:2000年时海水呈 性。
②“海洋酸化”的原因可用化学方程式表示为 。
③软化生物贝壳软化、变薄的原因是 。
高纯硅可用于制备硅半导体材料.制备高纯硅的主要生产流程如图所示.
信息:石英砂的主要成分是SiO2,反应①化学方程式SiO2+2CSi+2CO↑
(1)石英砂属于 (填“纯净物”或“混合物”);SiCl4中硅元素的化合价为 ;写出合理处理中间产物CO的一种方法 .
(2)反应③反应除生成高纯硅外,同时还生成一种化合物.请写出此过程的化学方程式 ;
(3)反应③如果H2中混入O2,从安全角度考虑,可能引起的后果是 .
(4)若杂质不参加反应,利用反应①生产含硅质量分数为90%的粗硅2.8吨,计算至少需要焦炭多少吨?
A~H为初中化学常见物质.其中A、E为氧化物且E为常见的液体,B、D为碱,H、G为单质,C为石灰石的主要成分,F为胃酸的主要成分;反应①为光合作用.它们之间的相互关系如图所示.其中“→”表示转化关系,“﹣”表示相互之间能发生反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略).
请回答下列问题:
(1)C的化学式为 ;E的化学式为 .
(2)B物质的一种用途为 ;反应③的基本反应类型为 .
(3)写出下列反应的化学方程式:① ;② ;③ .
材料是人类赖以生存和发展的重要物质,目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁
(一)铁材料的有关知识
1.人类使用金属先后经历了"青铜"、"铁器"时代,直到近代才开始大量使用铝材料.
这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是 .
2.钢铁材料通常分为生铁和钢.如图1是我国1997年发行的纪念钢产量首次突破1亿吨的邮票.邮票通常密封保存在聚乙烯塑料袋中
①以上叙述中不涉及到的材料是 (选填序号).
A.合金 B.无机非金属材料 C.有机合成材料
②以赤铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式
③钢铁露置在空气中易生锈,请提出防止其生锈的一种措施 .
(二)铁及其化合物的实验
1.将Fe粉溶于稀H 2SO 4,此反应属于 (填基本反应类型).用点燃法检验生成的H 2前必须 .
2.向上述反应后的溶液中滴加NaOH溶液,生成白色Fe(OH) 2沉淀,随后沉淀变为灰绿色.
①生成Fe(OH) 2反应的化学方程式 .
②白色沉淀变为灰绿色的原因之一是部分Fe(OH) 2接触空气生成Fe(OH) 3,反应的化学方程式 .生成的Fe(OH) 3分解为Fe 2O 3.
③过滤、洗涤、低温干燥得到灰绿色固体,其组成为2FeSO 4•2Fe(OH) 2•Fe 2O 3〔相对分子质量为644].能证明固体已洗净的方法为 .
(三)灰绿色固体的热分解实验
兴趣小组称取此固体6.44g,在科研人员的指导下用如图2装置进行热分解实验.
【查阅资料】
①Fe(OH) 2在150℃~200℃时完全分解为FeO;
②FeSO 4在450℃~500℃时完全分解为Fe 2O 3,2FeSO 4 Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑.
1.加热前后及过程中均通入N 2,加热前通N 2的目的是 .
2.控制温度在不同的范围对A中样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图3所示.B装置中浓硫酸只能吸收SO 3和H 2O,当加热到t 1℃时,装置C中的现象为 .
①图3中E点对应的m 1= .
②图3中F点对应物质中Fe 2O 3的质量为 g.
③科研人员将F点所得剩余固体隔绝空气,在密闭容器中加热到1400℃,得到纯净的磁性Fe 3O 4.已知加热过程中发生两个反应,且反应前后固体总质量不变.请写出其中一个反应的化学方程式 .