题目内容
【题目】化学是以实验为基础的学科。
演示实验1:金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应,该反应的演示方法分别如图中①②所示:
(1)现按图①所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中,加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是________(填选项字母)。
A.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失
B.钠熔化成一个光亮的小球
C.反应开始后,溶液由无色变红色
D.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出
(2)请补充并完成①实验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→_____________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。
(3)按图②所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列几种情况收集产生的气体在相同条件下体积最大的是________(填选项字母)。
A.用铝箔包住钠
B.用锡箔包住钠
C.直接将钠投入水中
演示实验2:某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知:Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
熔点/℃ | 660 | 2 054 | 1 535 | 1 462 |
沸点/℃ | 2 467 | 2 980 | 2 750 |
(4)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为___________________________。
(5)实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是________(填选项字母)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸
C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
【答案】 ABD 用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀将其切下绿豆大小的钠块,并将剩余的钠放回试剂瓶中 A NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ B
【解析】(1)将钠投入到碳酸氢钙溶液中,钠先和水反应,呈现的现象是:钠浮在水面上,熔化成一个光亮的小球,并四处游动,最后消失,生成的氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成难溶性的碳酸钙,所以恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出,答案选ABD;(2)做钠和水的反应实验时,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃生上用小刀切成绿豆大小的钠粒,并将多余的钠放回试剂瓶中;(3)钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,锡和氢氧化钠溶液不反应,所以生成氢气体积最大的是用铝箔包住钠,答案选A;(4)金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑;而金属铁和氢氧化钠不反应,可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝;故所用试剂为:NaOH溶液;反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑; (5)既能和金属铁反应又能和金属铝反应的物质是b稀硫酸,并且获得的产物无污染;浓硫酸在常温下可以使金属铝钝化,稀硝酸可以和金属反应产生有毒的一氧化氮气体,氢氧化钠只和金属铝反应而不与金属铁不反应;答案选B。
【题目】某工厂对工业污泥中的Cr元素回收与再利用的工艺如下(己知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | Fe3* | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
开始沉淀时 的pH | 1.9 | 7.0 | — | 一 | — |
沉淀完全时 的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 9 (>9溶解) |
(1)实验室用98% (密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制200mL4.8 mol·L-1的硫酸溶液,配制时需要量取98%的浓硫酸的体积为_________mL (保留小数点后一位小数),所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需__________________________________。
(2)在上述配制稀硫酸过程中,会导致所配溶液浓度偏小的操作是____________________(填序号)
a.定容时俯视刻度线 b.量取浓硫酸时,俯视刻度线
c.当容置瓶中液体占容积2/3左右时,未振荡摇匀 d.转移溶液时,没有等溶液冷却至室温
(3)加入H2O2的作用一方面是氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr (CrO42-或Cr2O72-),以便于与杂质离子分离;另一方面是_____________________________。(离子方程式表示)
(4)调节溶液的pH=8除去的杂质离子是___________________。
(5)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn +nNa+,被交换的杂质离子是_____________________。
(6)通SO2气体时,还原过程发生以下反应(填写缺项物质并配平)
____________________________________________________________Na2SO4.