题目内容

为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下左图实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。

请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是        ,该操作中除用到烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器有         
(2)溶液A中的离子主要有Na、OH       ;试剂X是             
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如上右图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后,
观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是(用离子方程式表示)                  ;为了避免固体C减少,改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和         溶液的洗气瓶。
(4)从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)        、冷却结晶、过滤洗涤。
(1)过滤   漏斗     (2)AlO2-   稀硫酸
(3)Al(OH)3+3H=Al3+3H2O     NaHCO3      (4)蒸发、浓缩

试题分析:(1)根据流程图可知,步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均得到滤液和固体,这说明都需进行的实验操作是过滤。在过滤操作中除用到烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器是漏斗。
(2)铝、铁、铜的合金中只有金属铝可以和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤液A的成分是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠,因此含有的离子是Na、OH、AlO2-;铜不能和稀硫酸反应,铁可以和硫酸反应,所以滤液F是硫酸亚铁和稀硫酸的混合液,滤渣F是金属铜,Cu中加入稀硫酸和H2O2可以制备胆矾晶体,反应方程式为Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O。
(3)应用浓盐酸易挥发,所以生成的CO2气体中含有氯化氢气体,氢氧化铝可以溶解在盐酸中,因此固体C逐渐减少,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H=Al3+3H2O;为了避免固体C减少,就必须除去CO2气体中混有的氯化氢气体,所以改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
(4)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,即可得到绿矾。
练习册系列答案
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为探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质,某兴趣小组设计并进行了以下实验探究。请回答以下问题:
(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中广口瓶Ⅱ中的试剂为_______。
    
(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_______;
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2。请设计实验,探究该样品中除CaCl2外还含有的其他固体物质。
①提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,还含有Ca(ClO)2
假设2:该漂白粉全部变质,还含有______;
假设3:该漂白粉部分变质,还含有Ca(ClO)2和CaCO3
②设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、品红溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-。)
 
实验步骤
预期现象与结论
步骤1
取少量上述漂白粉于试管中,先加入     溶解后,再把生成的气体通入     
       ,则假设1成立;
       ,则假设2或假设3成立。
步骤2
已确定漂白粉变质,则另取少量上述漂白粉于试管中,先加入适量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入    
       ,则假设2成立;
       ,则假设3成立。
 
I.下图表示从固体混合物中分离Q的2种方案,请回答有关问题。

(1)选用方案(i)时,Q应该具有的性质是_____________,残留物应该具
有的性质是__________________________________。
(2)选用方案(ii)从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au,加入的试剂为____________。
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2.Al2O3),参照方案(i)和(ii),请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作):
______________________________________________________________________________。
Ⅱ.某种含有少量氧化钠的过氧化钠样品(己知样品质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为
190.720g),利用右下图所示装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同时间读得电
子天平的数据如下表:

(4)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式:________________________________________.
(5)计算Na2O2质量分数时,必需的数据是_________________________________________.
不必作第6次读数的原因是_____________________________________________________.
(6)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:

操作②的名称是____________,该方案需直接测定的物理量是_____________ ,测定过程中
需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要___________、__________(固定、夹
持仪器除外),在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果_______(填
“偏大”、“偏小”或“不变”)。

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