(10分)下图是研究铜与浓硫酸的反应装置: ![]()
(1)A试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)反应一段时间后,可观察到B试管中的现象为 。
(3)C试管口浸有NaOH溶液的棉团作用是 。
(4)实验结束后,证明A试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。
(5)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。
| 资料1 | 附表铜与浓硫酸反应产生黑色物质的相关性质 |
| 资料2 | X射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。 |
A.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个 B.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质;C.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol·L D.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:![]()
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
| 开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在 范围内。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
。
(3)实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2体积为 11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为 。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
则溶液中铁元素的总含量为 g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会
(填“偏高” “偏低” “不变”)
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称,因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下:![]()
(1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+、Al3+外,还含有的金属离子是________。
(2)向Ⅰ中加入H2O2的作用是 ,有关离子方程式 ,加入Ca(OH)2时, 需要控制溶液pH在7~8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
(3)沉淀物A可作为提取红色颜料的原料,若向沉淀物A中加入 溶液,然后过滤、洗涤、 _________(填写实验操作名称),即可获得红色颜料,实现废物的综合利用。
(4)若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示,现称取18.2 g产品并使之完全分解,收集到3.36L CO2(标准状况下)和8.0 g MgO,通过计算确定产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。
(12分)某研究性学习小组在网上搜集到信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验:
| 操作过程 | 实验现象 |
| 将干燥的玻璃燃烧匙中燃烧的钠迅速 伸入到盛有装满CO2的集气瓶中 | 钠在盛有CO2的集气瓶中继续燃烧 |
| 反应后冷却 | 集气瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附着有白色 物质 |
a.水 b.泡沫灭火剂 c.干沙土 d.二氧化碳
(2)该小组同学对瓶壁上的白色物质的成分进行讨论并提出假设
I.白色物质是Na2O;
II.白色物质是Na2CO3;
III.白色物质还可能是
(3)
| 实验步骤 | 实验现象 |
| ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全 部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
②写出该反应的方程式 。
(15分)硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。![]()
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:
| 棉球 | 棉球上滴加的试剂 | 实验现象 | 解释和结论 |
| a | | 棉球变白,微热后又恢复红色 | |
| b | 含酚酞的NaOH溶液 | 棉球变为白色 | 离子方程式: |
| c | | 棉球变为白色 | 该气体具有 (选填“氧化性”或“还原性”) |
实验一:铁矿石中含氧量的测定
(1)按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
(2)将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2, 后,点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(5)测得反应后装置B增重2.70g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。
实验二:铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是 __。
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______。
A.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
B.锥形瓶需要用待测液润洗
C.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成,由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为