题目内容
(12分)为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中的加热装置已略,气密性已经检验完毕)实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4.
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热.
Ⅲ.当B中的溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2.
Ⅳ.打开活塞b,使约2ml的溶液流入D试管中,检验其中的离子.
V.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3.
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子.
(1)过程Ⅰ的目的是______________________。
(2)棉花中浸润的溶液为__________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是______________
(5)过程Ⅵ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是________________________________
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是
| 过程IV B溶液中含有的离子 | 过程VI B溶液中含有的离子 |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42﹣ |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42﹣ |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
(1)排出装置中的氧气(空气);(2)氢氧化钠溶液;(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大;(5)取少量B溶液于试管中,加入足量的稀盐酸酸化,再滴加几滴氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,证明溶液B中有硫酸根。(6)乙、丙。
解析
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是①提高铁的浸出率,② 。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为 。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量 (填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同),
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 。
(4)①可选用 (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 (用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化: ;
b.沉淀: ;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
硫代硫酸钠的纯度可用滴定法进行测定,原理是:2S2O32-+ I2 → S4O62-+ 2I-
38.配制100 mL0.0500 mol/L I2溶液,不需要的仪器是 (选填编号)。
a.100 mL容量瓶 b.量筒 c.烧杯 d.玻璃棒
滴定管标有使用温度:20oC; 滴定管的最小刻度为 mL。
39.取2 .500g含杂质的Na2S2O3·5H2O晶体配成50mL溶液,每次取10.00mL放入锥形瓶里,加2滴淀粉为指示剂,再用0.0500 mol/L I2溶液滴定,实验数据如下(第3次初读数为 0.00,终点读数如图; 杂质不参加反应):
编号 | 1 | 2 | 3 |
消耗I2溶液的体积/mL | 19.98 | 20.02 | |
Na2S2O3?5H2O(式量248)的质量分数是(保留4位小数) 。
40.会造成实验结果偏低的操作是 (选填编号)。
a. 滴定时滴定管中的液体滴在锥形瓶外
b. 锥形瓶用蒸馏水洗净后,立即装入待测溶液
c. 未用标准液润洗滴定管
d. 振荡时溶液溅出锥形瓶外
硫酸铜晶体在不同温度下可失去部分或全部结晶水甚至分解成氧化物。某学生在不同温度下给8.000 g硫酸铜晶体加热(温度逐渐升高),实验结果记录如下:
实验次序 | 温度(℃) | 冷却后剩余固体的质量(g) |
1 | 102 | 6.848 |
2 | 113 | 5.696 |
3 | 258 | 5.120 |
4 | 570 | 2.560 |
(1)第1次实验后,试样晶体失去结晶水的质量是_____ g。
(2)通过计算确定第二次实验后固体物质的化学式为______________。
(3)第四次实验后,剩余固体为一种黑色粉末(假设为纯净物),将该黑色粉末溶解于稀硫酸中,至少需要0.50mol/L的稀硫酸多少毫升?(写出计算过程)
氯化钙常用于道路融冰剂和干燥剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al2O3、Fe2O3等杂质)制备氯化钙的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)上述使用的盐酸的物质的量浓度约为6.0mol/L,若用36.5%的盐酸(密度为1.2g/mL)配置6.0mol/L的盐酸100mL,所需的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、 ;需要量取36.5%的盐酸 mL;配制过程中,若其他操作都正确,下列操作会引起浓度偏小的是 。
A.定容摇匀后发现液面低于刻度线 |
B.定容时俯视容量瓶的刻度线 |
C.将溶液转入容量瓶后,没有洗涤烧杯和玻璃棒,就转入定容操作 |
D.如果加水超过了刻度线,取出少量水使液面恰好到刻度线 |
(3)步骤Ⅱ控制石灰水用量的目的是防止(用离子方程式表示): 。
(4)滤渣的主要成分有(写化学式) 。
(5)步骤Ⅴ所含的操作依次是 、 。
(6)制得的氯化钙可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取5.5g无水氯化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;④ 、 ;⑤称量。若得到4.3g碳酸钙,则氯化钙的质量分数为 ;若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是 。