某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体的实验: 步骤1:取一定量含铁废铝.加足量的NaOH溶液.反应完全后过滤．步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH＝8-9.静置.过滤.洗涤．步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸．步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩.冷却.结晶.过滤.干燥．请回答以下问题: 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：

步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤．

步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH＝8－9，静置、过滤、洗涤．

步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸．

步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥．

请回答以下问题：

(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、________、________等玻璃仪器．

(2)步骤1过滤的目的是________．

(3)当步骤2中溶液的pH＝8－9时，检验沉淀是否完全的方法是________．

(4)步骤2中溶液的pH较难控制，可改用________．

答案：
解析：

　　答案：(1)烧杯　漏斗

　　(2)除去铁等不溶于碱的杂质

　　(3)取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全

　　(4)通入足量的CO₂气体

　　解析：除去铝中混有的铁，可根据铁与铝性质上的差异，铝既可溶于酸，也可溶于碱，而铁只溶于酸，故可以用氢氧化钠溶液来溶解铝．调整溶液的pH目的是生成Al(OH)₃沉淀，也可以向其中通入足量的CO₂气体，即使CO₂气体过量，也不会将Al(OH)₃溶解．

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根据这一分类法回答下列问题：
（1）将pH与溶液酸碱性的关系粗略地表示在如下数轴上（常温下）：

（2）某化学兴趣小组欲研究H₂SO₄、KCl、Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH的性质，对于如何研究，他们设计了两种方案：
方案Ⅰ：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验．
方案Ⅱ：将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，边行实验．
①根据方案Ⅰ进行分类时，经实验测得KCl、NaCl溶液的pH等于7；H₂SO₄溶液的pH小于7；Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaOH溶液的pH大于7．由此有的同学按分类法思想把Na₂SO₃、Na₂CO₃与NaOH都划分为碱类，这样划分是否合理？为什么？
②在方案Ⅰ中，某同学发现盐类物质中的KCl和NaCl两种物质，它们在与其他物质混合时现象相同，无法区分，请你设计一种简单的方法区分这两种物质：

焰色反应透过钴玻璃呈紫色说明是氯化钾，焰色反应呈黄色为氯化钠

．
③在方案Ⅱ中，三种钠盐用其他化合物中的

H₂SO₄

可加以区分，有关反应的化学方程式分别为

H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

．
④该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH和H₂SO₄、KCl两类．在用H₂SO₄鉴别四种含钠元素的物质时，Na₂SO₃和Na₂CO₃，很容易区分，但鉴别NaCl和NaOH时却陷入了困境，请你帮忙解决这一难题（试剂只限于上述六种物质）：

在两支试管中分别加入少许硫酸溶液，分别加入稍过量的两种未知溶液，充分混合，再向混合液中分别滴入碳酸钠溶液，若有气泡生成，则加入的未知液为NaCl，若无气泡生成，则加入的未知液为NaOH溶液；

．

现有某铁炭合金，某化学兴趣小组为了测定铁炭合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应问题．（由实验装置引起的实验误差忽略不计）．

Ⅰ．探究浓硫酸的某些性质：
（1）称量E的质量；按照图示连接装置，并检查装置的气密性．
（2）将mg铁炭合金样品放入A中，再加入足量的浓硫酸．未点燃酒精灯前，A、B中均无明显现象，其原因是

常温下，Fe在浓硫酸中钝化；常温下，碳不与浓硫酸反应

．
点燃酒精灯一段时间后，B中（所装试剂为品红溶液）可观察到的明显现象是

品红溶液褪色

、

品红溶液褪色

．
C中（所装试剂为足量酸性KMnO₄溶液）发生反应的化学方程式为

5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄

．D中盛放的试剂是

浓硫酸

．
（3）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还有一种可能的原因是

铁碳在酸溶液中形成原电池

．
Ⅱ．测定铁的质量分数：
（4）待A中不再逸出气体时（此时A中无固体剩余），停止加热，拆下E（所装试剂为足量碱石灰）并称重，E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为

（写表达式，装置中残留的气体忽略不计）．某同学认为：依据此实验测得的数据，计算出的合金中铁的质量分数可能会偏低，你认为可能的原因是

空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大

．

（5）经过大家的讨论，决定采用下图装置（干燥管中试剂为无水氯化钙，锥形瓶中为mg铁炭合金和足量稀硫酸．）和其他常用实验仪器测定某些数据即可．为了快速测算出铁的质量分数，最简便的实验操作是

③

、

③

（填写代号）．
①用排水法测定H₂的体积
②反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量．

某化学兴趣小组的学生从网上查得如下信息：①钠能在CO₂中燃烧．②常温下CO能与PdCl₂溶液反应得到黑色的Pd．经过分析讨论，他们认为钠在CO₂中燃烧时，还原产物可能是碳，也可能是CO，氧化产物可能是Na₂CO₃．为验证上述推断，他们设计如下方案进行实验，请回答下列问题．
（1）他们欲用上述装置组装一套新装置：用石灰石与盐酸反应制取CO₂（能随意控制反应的进行）来证明钠能在CO₂中燃烧并检验其还原产物，所用装置接口连接顺序为

jcdabefg（e与f可颠倒）

，制取CO₂反应的离子方程式为

CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+H₂O+CO₂↑

．
（2）装置连接好后，首先要进行的实验操作是

（填写装置字母代号及现象）时，再点燃酒精灯，这步操作的目的是

排尽装置内的空气

．
（3）若装置D的PdCl₂溶液中有黑色沉淀，C中有残留固体（只有一种物质），则C中反应的化学方程式为

2Na+2CO₂═Na₂CO₃+CO

；
若装置D的PdCl₂溶液中无黑色沉淀，C中有残留固体（有两种物质），则C中反应的化学方程式为

4Na+3CO₂═2Na₂CO₃+C

．
（4）后来有一位同学提出，钠的氧化产物也可能是Na₂O，因此要最终确定钠的氧化产物是何种物质，还需要检验C中残留的固体是否含有Na₂O，为此，他认为应较长时间通入CO₂以确保钠反应完，然后按照如下方案进行实验，可确定残留固体中是否含有Na₂O，他的实验方案是

将残留固体溶于水，在所得水溶液中加入过量BaCl₂溶液，再向溶液中滴加2滴酚酞试液，若溶液变红色，则残留固体中含有Na₂O，否则不含Na₂O（其他合理答案也可）

．

现有某铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应问题．（由实验装置引起的实验误差忽略不计）．

Ⅰ．探究浓硫酸的某些性质
（1）称量E的质量；按照图1所示连接装置，检查装置的气密性．
（2）将mg铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸．未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：

．点燃酒精灯一段时间后，B中可观察到的明显现象是

．C中足量的酸性KMnO₄溶液所起的作用是

．D中盛放的试剂是

．
（3）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还可能的原因是

．
Ⅱ．测定铁的质量分数
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为

（写表达式）．某同学认为：依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，你认为可能的原因是

．
（5）经过大家的讨论，决定采用图2装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可，为了快速和准确地计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是

（填写代号）．
①用排水法测定H₂的体积
②反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量．

某化学兴趣小组的学生从网上查得如下信息：①钠能在CO₂中燃烧。②常温下CO能与PdCl₂溶液反应得到黑色的Pd。经过分析讨论，他们认为钠在CO₂中燃烧时，还原产物可能是碳，也可能是CO，氧化产物可能是Na₂CO₃。为验证上述推断，他们设计如下方案进行实验，请回答下列问题。

（1）他们欲用上述装置组装一套新装置：用石灰石与盐酸反应制取CO₂(能随意控制反应的进行)来证明钠能在CO₂中燃烧并检验其还原产物，所用装置接口连接顺序为_________。

（2）若装置D的PdCl₂溶液中有黑色沉淀，C中有残留固体(只有一种物质)，则C中反应的化学方程式为________________________________________________________；

若装置D的PdCl₂溶液中无黑色沉淀，C中有残留固体(有两种物质)，则C中反应的化学方程式为___________________________________________________________。

（3）后来有一位同学提出，钠的氧化产物也可能是Na₂O，因此要最终确定钠的氧化产物是何种物质，还需要检验C中残留的固体是否含有Na₂O，为此，他认为应较长时间通入CO₂以确保钠反应完，然后按照如下方案进行实验，可确定残留固体中是否含有Na₂O，他的实验方案是_________________________________________________________。

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