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)
碳酸钠在生产和生活中有着广泛的用途。某校化学兴趣小组的同学们为了学习碳酸钠的化学性质,开展了如下探究活动。
[设计与实验]
同学们分别取适量的碳酸钠溶液于4支试管中,完成如图所示的实验。
(1)实验一中,同学们观察到溶液变为蓝色
(2)实验二中,当小婧观察到不再产生气泡时,溶液中存在的阴离子是 (填化学符号)。
(3)实验三中,反应的化学方程式为 。
(4)实验四中,小辉看到有白色沉淀产生,该化学反应的基本类型是 。
[得出结论]
根据以上实验,兴趣小组的同学们得出了碳酸钠的化学性质,即:碳酸钠能与 反应、能与酸反应、能与某些碱反应,能与某些 反应。
[反思与提高]
(1)小亮在完成实验三时没有看到明显的实验现象,可能的原因是 。
(2)小明发现草木灰的主要成分碳酸钾在组成上与碳酸钠有相似之处,于是对草木灰的主要成分进行了检验,其实验操作、现象和结论是
。草木灰是一种常用的钾肥,对农作物的生长所起的作用是 ,不能与 混合施用。
中华文化源远流长,早在西汉时期《淮南万毕术》一书中就有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是我国现代“湿法炼铜”的先驱。某大型工厂利用此原理处理含硫酸铜的废液回收金属铜时,向100kg的废液中加入足量的铁粉,得到金属铜6.4kg。
(1)计算废液中硫酸铜的质量分数是多少?
(2)金属资源保护的有效途径之一是金属的回收再利用,其它有效途径还有 (写一条)。
“嫦娥飞天”“中国高铁”等“中国制造”,展现了“中国智慧”,增强了中华民族的自信心和自豪感。根据所学知识回答下列问题:
(1)“嫦娥四号”探测器悬梯等关键部件采用铝合金而不采用纯铝,原因是 。
(2)“复兴号”动车高速运行离不开铁轨。建造铁轨需要大量钢铁,钢铁属于 (填“合成材料”复合材料”或“金属材料”)。
(3)建造铁轨所需要的钢铁通常用还原铁矿石制得,在一氧化碳还原氧化铁的实验装置中,a处看到的现象是 ,反应的化学方程式为 。从环境保护角度考虑,装置中存在明显不足,改进的方法是 。
某化学实验室有一瓶黑色固体粉末M(M是纯净物),因试剂瓶标签破损无法确定其成分。为探究M的成分小军进行了以下实验,请你参与他的探究:
[猜想与假设]物质M可能是 ;
[设计与实验]取两份等量的M样品,分别进行如图的实验:
[分析与结论]
(1)从实验一小军得出M的物理性质有 (填写一种);
(2)从实验二小军推断出M的化学式是 ;
(3)实验二中②发生反应的化学方程式是 。
[拓展与延伸]探究M与稀硫酸反应的本质
(1)稀硫酸中含有水分子、氢离子、硫酸根离子等粒子,其中属于阴离子的是 (用化学符号来表示);
(2)小军分析实验一、二后认为:可能是稀硫酸中的某一种离子与M发生了反应。为确定稀硫酸中何种离子与M发生了反应,他继续设计了如图的实验进行探究:
实验三中的A可选用的药品是 (填序号,下同),实验四中的B可选用的药品是 ;
硫酸钾溶液 氯化钾溶液 氢氧化钠溶液 稀盐酸
(3)小军通过上述实验证明:稀硫酸中 (用化学符号来表示)与M发生了反应;
[反思与交流]某同学优化了小军的整个实验方案,认为不需要进行实验 四 (填实验编号),就能确定M的成分,也能确定稀硫酸中何种粒子与M发生了反应。
小红在探究碱的化学性质时,将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,意外地发现有气泡产生,她认为氢氧化钠溶液已经变质。氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。
[提出问题]变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么?
[猜想假设]小红对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想:
猜想一: 猜想二:
[实验设计]为了验证上述猜想哪个正确,小红设计了如下方案:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察溶液颜色的变化,可以得出结论。小敏认为小红的实验方案不合理,理由是 。
[实验与结论]小敏另外设计实验方案并进行了探究,请你帮她完成下面的实验报告:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
步骤1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,向其中滴加过量的氯化钙溶液并振荡 |
有白色沉淀产生 |
猜想一正确 |
步骤2: |
) |
步骤1反应的化学方程式是 。