红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7?2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂,在化学工业和制药工业中也用作氧化剂,应用十分广泛。

(1)实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:FeO?Cr2O3)利用以下过程来制取。

①步骤I中反应的化学方程式为:

该反应的化学平衡常数的表达式为                   ,在常温下该反应速度极慢,下列措施中不能使反应速率增大的是                

A.升高温度                                 B.将原料粉碎

C.增加纯碱的用量                   D.通入过量的空气

②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性,其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是                                

③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸,其目的是                       

④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:                                    

(2)将红矾钠与KCl固体按1:2(物质的量之比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。请填写表中空格,完成上述过程。

序号

实验步骤

简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)

溶解

将混合物放入烧杯中,加水,充分搅拌直到固体不再溶解。

过滤、干燥

得到K2Cr2O7晶体。

某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)。

实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。

材料一:小组交流摘录

学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!

学生2:加热后,我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4

学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S=Cu2S(黑色)。

材料二:探究实验剪辑

实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。

实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。

实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。

根据上述材料回答下列问题:

(1)A试管上方的长导管的作用是            ;D、E两支试管中CCl4的作用是         

(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:                               

(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:                    

(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是     (写化学式)。

 0  23868  23876  23882  23886  23892  23894  23898  23904  23906  23912  23918  23922  23924  23928  23934  23936  23942  23946  23948  23952  23954  23958  23960  23962  23963  23964  23966  23967  23968  23970  23972  23976  23978  23982  23984  23988  23994  23996  24002  24006  24008  24012  24018  24024  24026  24032  24036  24038  24044  24048  24054  24062  203614 

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