题目内容
【题目】实验室利用如下装置制取氯化铁粉末,已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶化合物FeCl3+6H2O = FeCl3·6H2O
(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序,各接口序号间用“—”连接):①—_____。
(2)烧瓶A中反应的离子方程式为________,其中,氧化剂是________(填物质名称)。
(3)B中反应的化学方程式是_____________。
(4)装置C的作用是_______________。
(5)A、B中的酒精灯应先点燃____处(填“A”或“B”)的酒精灯,理由是__________。
(6)小明同学认为这套实验装置不完整,还须补充________装置。
【答案】⑦—⑥—④—⑤—②—③ MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑ +2H2O 二氧化锰 2Fe+3Cl2
2FeCl3 吸收空气中的水分,防止生成的FeCl3变质 A 利用A中生成的Cl2将装置中的空气排尽 尾气吸收
【解析】
A装置为制备氯气装置,通过E和D进行除杂净化,再和铁在B中反应,C装置是防止空气中的水蒸气进入无水氯化钙的干燥管,以此进行分析解答。
(1)用A装置制备氯气①,气体分别通入E盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶除去氯气中的氯化氢接⑦,⑥和D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气接④,⑤,除杂干燥后和B装置中的铁反应接②,装置C防止空气中的水蒸气进入无水氯化钙的干燥管③, 从左到右顺序连接仪器应是⑦—⑥—④—⑤—②—③;故答案为: ⑦—⑥—④—⑤—②—③;
(2)烧瓶A是用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气的装置,反应的方程式为:MnO2+4HCl MnCl2 +2H2O+ Cl2↑,在此反应中MnO2
MnCl2,Mn元素的化合价降低了,所以氧化剂为MnO2,此反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑ +2H2O;答案:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑ +2H2O;二氧化锰;
(3)B中反应是铁和氯气的反应,反应生成氯化铁,化学方程式为3Cl2+2Fe2FeCl3;故答案为: 3Cl2+2Fe
2FeCl3;
(4)装置C是装无水氯化钙的干燥管,可以防止空气的水蒸气进入B装置中,防止生成的FeCl3变质,答案:吸收空气中的水分,防止生成的FeCl3变质;
(5)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;故答案为:A;使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(6)氯气有毒,污染环境,所以不能排放到空气中,所以这套实验装置不完整,应安装尾气处理装置;答案:尾气吸收。
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【题目】实验室以工业钴渣为原料制取CoSO4溶液和ZnSO4·7H2O晶体,其实验流程如下:
已知:①“酸浸”所得溶液中主要含CoSO4、ZnSO4,另含少量FeSO4、NiSO4。②金属活动性:Ni介于Fe、Cu之间。③下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度1 mol·L-1计算,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-):
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
(1)“酸浸”时所加稀硫酸不宜过量太多的原因是________。
(2)“除铁”时,向溶液中持续鼓入空气的作用是________。
(3)流程中需将滤渣Ⅰ、滤渣Ⅱ的洗涤液与“除铁”后所得滤液合并,目的是________。
(4)写出“还原”过程中Na2SO3、稀H2SO4与Co(OH)3反应的离子方程式:________。
(5)实验所得CoSO4溶液可用于制备CoCO3,制备时CoSO4饱和溶液与Na2CO3饱和溶液的混合方式为________。
(6)请结合如图硫酸锌晶体的溶解度曲线,设计从“氧化沉钴”后的滤液(含ZnSO4、Na2SO4、NiSO4等)中获取ZnSO4·7H2O的实验方案:取适量滤液,____________________________,过滤,用少量冰水洗涤,低温干燥得ZnSO4·7H2O晶体。(实验中须使用的试剂有:Zn粉、1.0 mol·L-1 NaOH、1.0 mol·L-1 H2SO4)