碲(Te)被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素,创造人间奇迹的桥梁”.实验室模拟提取碲的一个实验是:取某含碲溶液于烧瓶中,加入适量NaC1,加热到一定温度,持续通入SO2,待反应一定时间,过滤得到粗碲.
(1)反应的总化学方程式为:TeOSO4+2SO2+3XTe↓+3H2SO4,则X为 (化学式).
(2)为探究获得较高粗碲沉淀率的反应条件,某研究小组在控制NaC1浓度和SO2流量不变的条件下,进行下述对比试验,数据如下:
实验 |
温度/℃ |
反应时间/h |
粗蹄沉淀率 |
a |
65 |
3.0 |
65.0 |
b |
80 |
3.0 |
98.9 |
c |
80 |
2.0 |
98.9 |
d |
90 |
2.0 |
97.0 |
①该小组研究的反应条件是 和 .
②实验a和b的目的是 .
③在上述四组实验中,最佳的反应条件是 ℃和 h.
④为了提升设备利用效率和节约能源,可进一步优化反应条件测定粗碲沉淀率.若再设计对比实验,选择的反应条件还可以是 (填选项).
A.80℃,1.5h B.80℃,2.5h
C.70℃,2.0h D.95℃,2.0h.
亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
【实验一】制取NaNO2
该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2 →2NaNO2;2NO2+Na2O2 →2NaNO3;②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,然后设计制取装置如下图(夹持装置略去):
36.装置D的作用是;如果没有B装置,C中发生的副反应有。
37.就算在装置气密性良好的情况下进行实验,该小组发现制得的NaNO2的纯度也不高,可能的原因是;设计一种提高NaNO2纯度的改进措施。
【实验二】测定NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度
先查阅资料知:①5NO2-+ 2MnO4-+ 6H+ → 5NO3-+ 3Mn2+ + 3H2O;
②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
然后,设计如下方案测定样品的纯度。
38.取样品2.3g经溶解后得到溶液A 100 mL,准确量取10.00 mL A与24.00 mL 0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应。反应后的溶液用0.1000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00 mL,则样品中NaNO2的纯度为_________。
39.通过上述实验测得样品中NaNO2的纯度偏高,该小组讨论的原因错误的是(填字母编号)。
a.滴定至溶液紫色刚好褪去,立即停止滴定
b.加入A与KMnO4溶液前的锥形瓶未经干燥
c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中的时间过长
铵明矾【NH4Al(SO4)2·12H2O】是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备。用芒硝(Na2SO4·10H2O)制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1:
完成下列填空:
31.铵明矾溶液呈性,它可用于净水,原因是;向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是。
32.写出过程Ⅰ的化学反应方程式。
33.若省略过程Ⅱ,直接将硫酸铝溶液加入滤液A中,铵明矾的产率会明显降低,原因是。
34.已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大。加入硫酸铝后,经过程III的系列实验得到铵明矾,该系列的操作是加热浓缩、、过滤洗涤、干燥。
35.某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份。
(1)夹住止水夹K1,打开止水夹K2,用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中,装置A和导管中未见红棕色气体;试管C中的品红溶液褪色;在支口处可检验到NH3,方法是;在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体,该白色固体可能是(任填一种物质的化学式);另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,写出它溶于NaOH溶液的离子方程式。
(2)该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O,且相同条件下测得生成N2和SO2的体积比是定值,V(N2):V(SO2)=。
(18分)用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,含少量A12O3和Fe3O4)制取粗硼的工艺流程为:
已知:①硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
③BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为l2.5℃,在潮湿空气中易形成白雾。
I.回答下列问题:
(1)证明溶液B中含有铁元素的方法是________________________________________
(2)Mg与X反应制取粗硼的化学方程式________________________________________
(3)上图中制取MgCl2的“一定条件”是指______________________________________
II.某同学设计如图所示装置制备三氯化硼。
回答下列问题:
(4)E装置的作用是___________________________。
(5)如果去掉B装置,可能的后果是____________________。
(6)E装置后面还应连接的一个装置是________。
某化学小组在实验室模拟高炉炼铁,其部分装置如下:
请完成下列填空:
(1)利用甲酸与浓硫酸反应HCOOHCO↑+H2O,制取CO,反应中浓硫酸的作用是___。
(2)判断上述装置中CO与氧化铁发生反应的现象为____________;该装置存在的缺陷是__________。
(3)已知受热不均时,可发生副反应CO+Fe2O3CO2+2FeO。为测定所得黑色产物中铁的含量,现有下列各有两根导管的甲、乙两试管,用橡皮管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管。
①样品和稀硫酸应分别置于________、_________仪器中(填“甲”或“乙”),甲、乙试管中接口的连接方式为:A连接_______,B连接_______,C连接F(填各接口的编号)。
②量气管可以用化学实验室中一种常用仪器来改装,该仪器的名称是___________。当气体不再产生且恢复至室温时,如丙图所示量气管读数______________mL。若量气之前的其他操作均正确,根据该读数并将产生的气体体积换算为标准状况后,所计算样品中铁的质量分数将__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),原因是______(若无影响该空不必作答)。
(17分)工业上煅烧黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜并得到碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]等其他重要化合物,主要流程如下(部分反应物和产物未标出):
(1)溶液B是_____________________;X是__________________________________。
(2)某同学取溶液C滴入KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液C中不含Fe3+,其原因是________(用简单的文字和离子方程式说明):再向该溶液中滴入H2O2溶液,溶液变红色。则滴入H2O2溶液发生反应的离子方程式为___________________。
(3)在溶液D与NaNO2的反应中,常采用同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作____________,如参加反应的O2有11.2L(标况),则相当于节约NaNO2物质的量为______________mol。
(4)该法得到的金属铜中常含有金、银、铁、镍等金属杂质,常用电解精炼的方法得到纯铜,请在右边框内画出其原理装置示意图。
(5)[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,它溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为____________。