今年春节期间播出的《舌尖3》,让籍籍无名的章丘铁锅名声大振,章丘手工铁锅制造需要历经十二道工序,再过十八遍火候,一千度高温锤炼,经受三万六千次锻打,其炉渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量既不溶于水,也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程,用炉渣制备绿矾(FeSO4•7H2O)。请按要求回答问题:
查阅资料:氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
(1)步骤一中,发生反应的化学方程式为 、 。
(2)步骤一中的操作名称是 ,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施有增大硫酸的浓度,升高反应物的温度、还可以采取 (写1条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。
(3)步骤二中无气体生成的化学反应方程式为 ,测得滤液2的pH明显大于滤液1,其原因是 。
(4)滤液2得到绿矾可以采取的方法是 。
(5)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。现取100g炉渣,得到干燥杂质5g,步骤二中加入15.6g铁粉,得到滤渣5.6g。要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定的一个数据是 。
如图是实验室制取与收集气体的装置图,据此回答有关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体,应选用的发生装置和收集装置的组合是(填序号) ,反应的化学方程式为 ;该组合装置还可以用来制取氧气,其化学方程式为 。
(3)实验室利用F装置收集氢气时,气体应从 端(填“a”或“b)通入。
草酸存在于自然界的植物中。草酸晶体(H 2C 2O 4•2H 2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。草酸能与氢氧化钙反应生成沉淀:H 2C 2O 4+Ca(OH) 2=CaC 2O 4↓+2H 2O.请回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物,仪器a的名称是 。装置B的主要作用是 。装置C中有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中一定有 。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置依次连接的合理顺序为:A→B→( )←( )→( )→I→D→H。
②装置I中盛有的氧化铁发生了颜色变化,欲证明草酸晶体分解的产物中有CO,乙组同学需要两次使用装置D,其现象分别是 。
无论在化学世界里,还是在日常生活中,酸是广泛存在而又非常重要的物质。下面对常见的酸﹣硫酸的部分性质进行探究。
(1)浓硫酸的特性
①向一个烧杯中加入一定质量的浓硫酸,总质量为m 1;敞口放置在空气中一段时间后,总质量为m 2,那么m 1 m 2(选填(选填">、"="、"<")。
②如图2所示,将水滴入装有浓硫酸的锥形瓶中(锥形瓶和木板用熔化的石蜡粘在一起),观察到液滴四溅。据此图2分析,下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸缓慢注入水中
B.稀释浓硫酸时,一定要将水缓慢注入浓硫酸中
C.浓硫酸充分溶于水后,可以将锥形瓶从木板上轻轻提高
(2)与金属反应
向装有镁、铁,铜的A、B、C三只试管中(如图2),分别加入等质量等质量分数的稀硫酸,不能观察到明显现象的是 (填序号);请写出反应最剧烈的试管中发生反应的化学方程式 。
(3)与非金属反应
将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中,无明显现象:加热该混合物、有大量气泡产生,现对导出的气体成分进行验证。
【查阅资料】
①碳与浓硫酸在加热时,除了生成水之外,还生成二氧化硫和碳的一种氧化物;
②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,其中,二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
【实验验证】某化学兴趣小组在老师指导下设计了如图3实验装置进行验证。
温馨提示:丁装置的A、B、C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液
①为了完成对导出气体的验证,请将上述装置进行正确的连接:
甲→ → →丙 (填序号,此小题2分)
②请完成如表中的相关内容:
实验现象 |
实验结论 |
乙中观察到的现象 |
证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳 |
丁装置A中溶液褪色 丁装置C中溶液不褪色 |
证明气体中有 装置C的作用 |
戊中白色固体变蓝 |
证明气体中有水蒸气 |
【获得结论】碳与浓硫酸加热反应的化学方程式 。
氢氧化钠是重要的工业原料,也是实验室的常用药品。小明和小芳做了如下探究:
(1)小明查阅资料得知,氢氧化钠溶液露置在空气中容易变质,其变质的化学方程式 。
(2)小明向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸,该中和反应的实质是 。然后,对反应后废液的溶质进行了如下探究:
【提出问题】氢氧化钠溶液和稀硫酸反应后,溶质是什么?
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性
【猜想假设】猜想Ⅰ硫酸钠和氢氧化钠;猜想Ⅱ硫酸钠和硫酸;猜想Ⅲ 。
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量废液于试管中,滴入几滴酚酞试液 |
溶液无明显变化 |
猜想 不成立 |
②另取少量废液于试管中,滴入几滴氯化钡溶液 |
|
猜想Ⅱ成立 |
【反思与评价】小芳认为实验操作②得出的结论不成立。为了证明猜想Ⅱ成立,可以向废液中加入少量氧化铜粉末,原因是 (用化学方程式表示)
某固体粉末可能含有碳酸钙,硫酸钠,氯化钡,硫酸铜中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,进行如下实验:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的化学方程式 。
(2)白色沉淀C是 (填化学式)。
(3)原固体粉末一定含 (填化学式)。