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普通泡沫灭火器的铁筒里装着一只小玻璃筒,玻璃筒内盛装硫酸铝溶液,铁筒里盛装碳酸氢钠饱和溶液。使用时,倒置灭水器,两种药液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。

(1)产生此现象的化学方程式是

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不能把硫酸铝溶液装在铁筒里的主要原因是

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一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠,是因为

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(1)Al2(SO4)3+6NaHCO3===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑ (2)因Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒 (3)与等物质的量的Al2(SO4)3反应Na2CO3产生CO2的量较少,且生成CO2的速率慢

解析 硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液相遇会发生双水解反应产生CO2气体和氢氧化铝泡沫达到灭火的目的,其原理是:Al2(SO4)3+6NaHCO3===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑。若把硫酸铝溶液放在铁筒中,因Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒。如果用Na2CO3代替NaHCO3,则发生的双水解反应是:Al2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+3CO2↑,可见,与等物质的量的Al2(SO4)3反应时Na2CO3产生CO2的量较少,且生成CO2的速率慢。


练习册系列答案
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目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境,这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。

【实验Ⅰ】 确定硫的质量:

按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管 B中加入50 mL 0.100 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后,将B中溶液转移至 250 mL 容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01 mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的 KMnO4。记录数据如下:

滴定次数

待测溶液体积/mL

草酸溶液体积/mL

滴定前刻度

滴定后刻度

1

25.00

1.50

23.70

2

25.00

1.02

26.03

3

25.00

0.00

24.99

相关反应:①2MnO+2H2O+5SO2===2Mn2++5SO+4H+

②2MnO+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O

【实验Ⅱ】 确定铁的质量:

将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.6 g固体。

试回答下列问题:

(1)判断滴定终点的方法是____________________。

(2)试管C中品红溶液的作用是__________________________________________。

有同学提出,撤去C装置对实验没有影响,你的看法是________(选填“同意”或“不同意”),理由是____________________________。

(3)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为____________________。

【问题探究】 滴定过程中,细心的同学发现该KMnO4溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究速率加快的原因,该同学继续进行了下列实验,实验数据如下表:


编号

温度/℃

酸化的H2C2O4溶液/mL

KMnO4溶液/mL

溶液褪色时间/s

1

25

5.0

2.0

40

2

25

5.0(另加少量可溶于水的MnSO4粉末)

2.0

4

3

60

5.0

2.0

25

(4)分析上述数据,滴定过程中反应速率加快的一种可能原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

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