硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:

已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
已知KNO3在20℃时的溶解度是31.6g,求此温度下将15.8g KNO3固体溶于水配成饱和溶液,需加水 克,所得溶液的溶质质量分数是 。
将含有可溶性杂质的某氯化镁样品3g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中逐滴滴入200g一定溶质质量分数的AgNO3溶液(杂质不含镁元素且不与AgNO3溶液反应)。实验过程中,生成沉淀的质量与滴入AgNO3溶液的质量关系如图所示:
试计算:
(1)恰好完全反应时生成沉淀质量为 g。
(2)样品中含镁元素的质量是多少?(结果精确到0.01g)
(3)原硝酸银溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知:氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究斯小组的同学把一定量的CaH2 加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,经检验滤渣的成分是碳酸钙。
[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?
猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Ca(OH)2
猜想三:NaOH、Na2CO3 猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因 。
[实验验证]
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实验 |
现象 |
结论 |
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(1)取少量滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液 |
无明显现象 |
猜想 不成立 |
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(2)另取少量滤液,向其中加入足量稀盐酸 |
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猜想三成立 |
[反思与拓展]
(1)写出氢化钙(CaH2)与水反应的化学方程式 。
(2)若向NH4Cl的溶液中加入一定量的CaH2,充分反应,产生的气体有氢气和 。
(3)登山运动员携带CaH2作为能源提供剂与携带氢气相比,其优点是 (写一条即可)。
实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题。

(1)若要组装一套实验室制取二氧化碳的发生和收集装置,可选择图中 (填仪器或装置的标号),实验室用该装置制取二氧化碳的化学方程式为 。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,你认为还需要增加的玻璃仪器是 ;写出该反应的化学方程式: 。
Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液,为确定混合溶液中镁的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如下表所示:
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实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
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NaOH溶液质量/g |
10.0 |
20.0 |
30.0 |
40.0 |
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Mg(OH)2质量/g |
0.232 |
0.522 |
0.580 |
0.580 |
(1)实验 (填实验编号)中硫酸镁完全反应。
(2)计算100g混合溶液中含MgSO4的质量(写出计算过程)。
(3)分析实验数据,在图中,画出加入4% NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中,产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图,并标注必要的数值。
