- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
B.铁强化酱油是在酱油添加食品强化剂--乙二胺四乙酸铁钠盐,乙二胺四乙酸铁钠盐化学式为:C10H12FeN2NaO8•3H2O,式量:421,EDTA铁钠盐呈浅土黄色结晶粉末,性稳定,易溶于水及难溶于乙醇.1%的水溶液pH约为3.5,可由乙二胺四乙酸一钠盐(NaH3EDTA)与氯化铁制取,制取原理如下:
实验室制备NaFeEDTA•3H2O步骤如下:
①把0.4g(0.01mol)NaOH溶于10mL蒸馏水,然后再加入3.8g(0.01mol)Na2H2EDTA•2H2O,把溶液微热,直至固体完全溶解.
②用含有氯化铜杂质的氯化铁提纯并制得FeCl3•6H2O.称取2.5g(0.009mol)FeCl3•6H2O溶于5mL,蒸馏水中(并加1滴盐酸).
③将①、②制得的两溶液混合
④加热溶液至沸腾,蒸发浓缩直至大部分粉末状的固体析出.
⑤冷却、采用右图装置减压过滤,先用冰水洗涤再用乙醇洗涤.
⑥将固体凉干,称得制得的淡黄色粉末2.8g.
试回答下列问题
(1)在步骤①中,不能加入过量的碱,是因为______.
(2)将含有氯化铜杂质的氯化铁溶液分离可用的简单方法是______;加显色剂后分别发生反应的离子方程式为______;______.
(3)步骤⑤中用冰水和乙醇洗涤的目的是,______,______.
(4)本实验得到的是粉末状淡黄色的粉末,没有得到块状的晶体,可能的原因是:______.
(5)检验某品牌酱油中是否加有NaFeEDTA•3H2O,先取20mL酱油加入10mL75%乙醇,将所得沉淀物溶于水,并用某盐酸调到pH<0.5,破坏配合物,然后加入某种铵盐检验,该铵盐是______(写化学式).
(6)本次实验的NaFeEDTA•3H2O的实际产率为:______.
正确答案
碱过量会使产物中有氢氧化铁生成,影响纯度
纸上层析
Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
Cu2++4NH3•H2O=Cu(NH3)42++4H2O
用冰水洗涤可降低洗涤过程中NaFeEDTA•3H2O的损耗
用酒精洗涤可使其快速干燥
步骤④中溶剂蒸发速度快,步骤⑤冷却速率快
NH4SCN
78.9%
解析
解:乙二胺四乙酸铁钠(C10H12FeN2NaO8•3H2O)的制备:乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸钠盐与氯化铁、氢氧化钠混合,微热制取,实质是乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸钠盐与氢氧化铁,微热进行反应;
(1)该实验实质为乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸钠盐与氢氧化铁微热反应,碱过量会使产物中有氢氧化铁生成,提高纯度;
故答案为:碱过量会使产物中有氢氧化铁生成,影响纯度;
(2)将含有氯化铜杂质的氯化铁溶液分离可用的简单方法是纸上层析,利用混合物中各组分在两种不同溶剂中的分配系数不同而使物质分离的方法,丙酮对Fe3+的溶解度要大于Cu2+,含有Cu2+和Fe3+的溶液涂在滤纸一端,丙酮作展开剂,在滤纸的毛细作用下,Cu2+和Fe3+沿滤纸纤维向上移动的速度不同,一段时间后,Cu2+和Fe3+距起点的距离会不同,从而达到分离的目的;
故答案为:纸上层析;Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,Cu2++4NH3•H2O=Cu(NH3)42++4H2O;
(3)⑤冷却、采用减压过滤,先用冰水洗涤再用乙醇洗涤,洗涤除去晶体表面附着的Na2H2EDTA、氯化物等杂质,乙二胺四乙酸铁钠盐的溶解度受温度影响,它在冰水中的溶解度较小,用冰水洗涤,降低洗涤过程中NaFeEDTA•3H2O的损耗,用乙醇洗涤,乙醇具有挥发性,可以使乙二胺四乙酸铁钠盐快速干燥;
故答案为:用冰水洗涤可降低洗涤过程中NaFeEDTA•3H2O的损耗;用酒精洗涤可使其快速干燥;
(4)本实验得到的是粉末状淡黄色的粉末,没有得到块状的晶体,证明结晶过程出现问题,可能的原因是:步骤④中溶剂蒸发速度快,步骤⑤冷却速率快;
故答案为:步骤④中溶剂蒸发速度快,步骤⑤冷却速率快;
(5)检验某品牌酱油中是否加有NaFeEDTA•3H2O,先取20mL酱油加入10mL75%乙醇,将所得沉淀物溶于水,并用某盐酸调到pH<0.5,破坏配合物,溶液中含有Fe3+,检验Fe3+用SCN,故加入的铵盐应为NH4SCN,现象为溶液变为血红色;
故答案为:NH4SCN;
(6)乙二胺四乙酸铁钠盐化学式为:C10H12FeN2NaO8•3H2O,由Na2H2EDTA•2H2O和FeCl3•6H2O发生反应得到,由原子守恒得C10H12FeN2NaO8•3H2O~Na2H2EDTA•2H2O~FeCl3•6H2O,由2.5g(0.009mol)FeCl3•6H2O和3.8g(0.01mol)Na2H2EDTA•2H2O反应,Na2H2EDTA•2H2O过量,故n(C10H12FeN2NaO8•3H2O)=n(FeCl3•6H2O)=0.009mol,理论上制得C10H12FeN2NaO8•3H2O的质量为m=nM=0.009mol×421g/mol=3.789g,实际制得成品2.8g,
NaFeEDTA•3H2O的实际产率=×100%=
×100%=73.9%,
故答案为:73.9%.
信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁.某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,将得到的红色金属M和金属E进行如框图所示转化,获得高效净水剂K2EO4.
(答题时,化学式及化学方程式中的M、E均用所对应的元素符号表示):
(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的离子方程式______.
(2)检验X中阳离子的方法和现象是______.
(3)某同学取X的溶液在空气中放置后,酸化并加入KI和淀粉溶液,溶液变为蓝色.试用离子方程式表示溶液变为蓝色的原因:______.
(4)由MSO4的蓝色溶液经一系列操作可以获得蓝色晶体,这些操作中用到的实验仪器除了酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台外,还需要用到的硅酸盐仪器有______(填写仪器名称).
(5)某同学利用H2还原MO来测定M的相对原子质量,下图是测定装置示意图.A中试剂是盐酸.
①装置D的作用______;
②连接好装置并检验装置的气密性后,应首先“加热反应管E”还是“从A瓶中逐滴加入液体”?______在这两步之间还应进行的操作是______.
③该实验设计是否还有不足之处?若有请指出并改进,如没有本问可不答.
(6)试说明K2EO4可用作高效净水剂的原因______.
正确答案
解:根据题中信息,红色金属与稀H2SO4和H2O2反应生成蓝色溶液,生成的溶液中含有铜离子,所以M为金属铜;由于金属E反应后进入溶液X,X被双氧水氧化成Y,Y与硫氰化钾显示红色,证明金属E为铁,X为硫酸亚铁,Y为硫酸铁,
(1)铜和硫酸在双氧水的作用下发生反应生成硫酸铜和水,即Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)检验X中阳离子,就是检验溶液中存在亚铁离子,方法为:取X溶液少许于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向试管中加入几滴新制氯水,溶液显红色,
故答案为:取X溶液少许于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向试管中加入几滴新制氯水,溶液显红色;
(3)由于X的溶液在空气中放置后,溶液中的亚铁离子被氧化成了铁离子,铁离子具有氧化性,能够氧化碘离子,发生的反应为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,
故答案为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(4)由于硫酸铜溶液获得硫酸铜晶体,需要经过蒸发浓度、冷却结晶等操作,用到的仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台和蒸发皿,
故答案为:蒸发皿;
(5)①D装置盛有浓硫酸,作用是干燥氢气,
故答案为:吸收水蒸气,干燥H2;
②氢气还原氧化铜,必须先通氢气赶走空气再加热,避免发生危险,所以应该先从A瓶中逐滴加入液体;加热前需要检验氢气的纯度;
故答案为:从A瓶中逐滴加入液体; 检验H2的纯度;
③在反应结束后,必须对尾气进行处理,处理方法可以将多余的氢气燃烧掉,
答:有不足,未进行尾气处理,可用酒精灯将未反应的氢气燃烧掉;
(6)由于高铁酸钾具有强氧化性,杀菌后自身被还原为Fe3+,Fe3+水解后生成的氢氧化铁胶体又具有较强的吸附性,因而高铁酸钾可有做高效净水剂,
故答案为:高铁酸钾具有强氧化性,杀菌后自身被还原为Fe3+,Fe3+水解后生成的氢氧化铁胶体又具有较强的吸附性,因而高铁酸钾可有做高效净水剂.
解析
解:根据题中信息,红色金属与稀H2SO4和H2O2反应生成蓝色溶液,生成的溶液中含有铜离子,所以M为金属铜;由于金属E反应后进入溶液X,X被双氧水氧化成Y,Y与硫氰化钾显示红色,证明金属E为铁,X为硫酸亚铁,Y为硫酸铁,
(1)铜和硫酸在双氧水的作用下发生反应生成硫酸铜和水,即Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)检验X中阳离子,就是检验溶液中存在亚铁离子,方法为:取X溶液少许于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向试管中加入几滴新制氯水,溶液显红色,
故答案为:取X溶液少许于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向试管中加入几滴新制氯水,溶液显红色;
(3)由于X的溶液在空气中放置后,溶液中的亚铁离子被氧化成了铁离子,铁离子具有氧化性,能够氧化碘离子,发生的反应为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,
故答案为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(4)由于硫酸铜溶液获得硫酸铜晶体,需要经过蒸发浓度、冷却结晶等操作,用到的仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台和蒸发皿,
故答案为:蒸发皿;
(5)①D装置盛有浓硫酸,作用是干燥氢气,
故答案为:吸收水蒸气,干燥H2;
②氢气还原氧化铜,必须先通氢气赶走空气再加热,避免发生危险,所以应该先从A瓶中逐滴加入液体;加热前需要检验氢气的纯度;
故答案为:从A瓶中逐滴加入液体; 检验H2的纯度;
③在反应结束后,必须对尾气进行处理,处理方法可以将多余的氢气燃烧掉,
答:有不足,未进行尾气处理,可用酒精灯将未反应的氢气燃烧掉;
(6)由于高铁酸钾具有强氧化性,杀菌后自身被还原为Fe3+,Fe3+水解后生成的氢氧化铁胶体又具有较强的吸附性,因而高铁酸钾可有做高效净水剂,
故答案为:高铁酸钾具有强氧化性,杀菌后自身被还原为Fe3+,Fe3+水解后生成的氢氧化铁胶体又具有较强的吸附性,因而高铁酸钾可有做高效净水剂.
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质).某课题以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:
已知:ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性.
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸铁铵[aFe2(SO4)3•b(NH4)2SO4•cH2O]广泛用于水的净化处理.
(1)操作Ⅰ的名称是______,检验硫酸铁铵溶液中含有Fe3+的方法是:______.
(2)反应①之前先要洗涤滤渣B,其目的是为了除去______(填离子符号).
(3)写出反应①的化学方程式______.
(4)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度.
滴定时所用定量仪器的读数精确为______;若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数______.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应.则该硫酸铁铵的化学式为______.
正确答案
解:废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤,二氧化硅溶于NaOH溶液,然后过滤得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO;滤液中含有硅酸钠、NaOH,滤渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁和硫酸铁溶液,加入氧化剂C可生成硫酸铁,所加物质应避免引入新杂质,则氧化剂是H2O2,将得到的液体蒸发然后加入硫酸铵溶液,得到硫酸铁铵,将溶液冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得到硫酸铁铵固体;
滤渣B的成分是CeO2;CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2;Ce3+加碱生成Ce(OH)3悬浊液;Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4;
(1)根据操作流程判断,由溶液生成固体,应首先进行蒸发浓缩,然后冷却结晶;铁离子用KSCN溶液检验,铁离子和KSCN溶液混合得到血红色液体,其检验方法为取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,如果出现血红色,说明原溶液中有三价铁,
故答案为:冷却结晶;取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,如果出现血红色,说明原溶液中有三价铁;
(2)滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO,与硫酸反应后溶液中存在Fe3+、Fe2+,固体表面可吸附Fe3+、Fe2+,所以洗涤的目的是洗去Fe3+、Fe2+,
故答案为:Fe3+、Fe2+;
(3)CeO2与H2O2反应生成Ce2(SO4)3和O2,反应的方程式为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,
故答案为:2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O.
(4)滴定时所用定量仪器的最小刻度为0.1mL,估读0.01ml,FeSO4溶液在空气中露置一段时间后会被氧化,消耗硫酸亚铁增大,测定该Ce(OH)4产品的质量分数会偏大;
故答案为:0.1mL;偏大;
(5)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体为氧化铁,n(Fe2O3)==0.01mol,生成氢氧化铁沉淀物质的量为,n(Fe(OH)3)=0.02mol,
向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,
所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,
则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,
n(H2O)==0.04mol,
n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,
所以化学式为Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O,
故答案为:Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O.
解析
解:废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤,二氧化硅溶于NaOH溶液,然后过滤得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO;滤液中含有硅酸钠、NaOH,滤渣A(Fe2O3、CeO2、FeO)加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁和硫酸铁溶液,加入氧化剂C可生成硫酸铁,所加物质应避免引入新杂质,则氧化剂是H2O2,将得到的液体蒸发然后加入硫酸铵溶液,得到硫酸铁铵,将溶液冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得到硫酸铁铵固体;
滤渣B的成分是CeO2;CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2;Ce3+加碱生成Ce(OH)3悬浊液;Ce(OH)3悬浊液被氧化生成Ce(OH)4;
(1)根据操作流程判断,由溶液生成固体,应首先进行蒸发浓缩,然后冷却结晶;铁离子用KSCN溶液检验,铁离子和KSCN溶液混合得到血红色液体,其检验方法为取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,如果出现血红色,说明原溶液中有三价铁,
故答案为:冷却结晶;取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,如果出现血红色,说明原溶液中有三价铁;
(2)滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO,与硫酸反应后溶液中存在Fe3+、Fe2+,固体表面可吸附Fe3+、Fe2+,所以洗涤的目的是洗去Fe3+、Fe2+,
故答案为:Fe3+、Fe2+;
(3)CeO2与H2O2反应生成Ce2(SO4)3和O2,反应的方程式为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,
故答案为:2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O.
(4)滴定时所用定量仪器的最小刻度为0.1mL,估读0.01ml,FeSO4溶液在空气中露置一段时间后会被氧化,消耗硫酸亚铁增大,测定该Ce(OH)4产品的质量分数会偏大;
故答案为:0.1mL;偏大;
(5)称取14.00g样品,将其溶于水配置成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体为氧化铁,n(Fe2O3)==0.01mol,生成氢氧化铁沉淀物质的量为,n(Fe(OH)3)=0.02mol,
向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应,则n(SO42-)=0.05mol,
所以14.00g样品中含有Fe2(SO4)30.02mol,n(SO42-)为0.1mol,则(NH4)2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol,
则m(H2O)=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g,
n(H2O)==0.04mol,
n(Fe2(SO4)3):n((NH4)2SO4):n(H2O)=0.02:0.04:0.04=1:2:2,
所以化学式为Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O,
故答案为:Fe2(SO4)3•2(NH4)2SO4•2H2O.
活性氧化锌用途非常广泛.以氧化锌粗品(含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质)为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下:
已知:Zn(OH)2可溶于NaOH溶液.
请回答下列问题:
(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,其目的是______.
(2)操作A所得滤渣的主要成分是______.
(3)加入过量Fe时,滤液M中与Fe反应的离子有______.
(4)操作C所得的滤渣P中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3,请写出生成Fe(OH)3的化学反应方程式为______.
(5)“沉淀”的成分为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,可用氧化物的形式把它改写为______.
正确答案
解:根据图示可知,制备流程为:氧化锌粗品(含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质)中加入稀硫酸,氧化锌、铁的氧化物、氧化铜与稀硫酸反应,二氧化硅不反应,通过过滤操作分离出二氧化硅,滤液中含有铁离子、亚铁离子、锌离子、铜离子;向滤液M加入过量铁粉,铜离子被置换成铜单质,通过过滤得到的滤液N中含有亚铁离子、锌离子;向滤液N中加入过量氢氧化钠,反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀,滤液Q中含有AlO2-;酸化滤液Q后加入适量碳酸钠溶液得到沉淀ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,经过煅烧得到ZnO,
(1)为了加快反应速率,增大固液接触面积,在“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,故答案为:增大接触面积使其能充分反应;
(2)氧化锌粗品(含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质),SiO2不与硫酸反应,为操作A所得滤渣;故答案为:SiO2;
(3)滤液M中加入过量铁粉后,铁与铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜单质,铁与三价铁离子反应生成亚铁离子,铁能置换出M中过量的H+,故答案为:H+、Cu2+、Fe3+;
(4)滤渣P中Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(5)“沉淀”的成分为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,可用氧化物的形式,先写金属氧化物、非金属氧化物、水,为3ZnO•CO2•3H2O;
故答案为:3ZnO•CO2•3H2O.
解析
解:根据图示可知,制备流程为:氧化锌粗品(含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质)中加入稀硫酸,氧化锌、铁的氧化物、氧化铜与稀硫酸反应,二氧化硅不反应,通过过滤操作分离出二氧化硅,滤液中含有铁离子、亚铁离子、锌离子、铜离子;向滤液M加入过量铁粉,铜离子被置换成铜单质,通过过滤得到的滤液N中含有亚铁离子、锌离子;向滤液N中加入过量氢氧化钠,反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀,滤液Q中含有AlO2-;酸化滤液Q后加入适量碳酸钠溶液得到沉淀ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,经过煅烧得到ZnO,
(1)为了加快反应速率,增大固液接触面积,在“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,故答案为:增大接触面积使其能充分反应;
(2)氧化锌粗品(含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质),SiO2不与硫酸反应,为操作A所得滤渣;故答案为:SiO2;
(3)滤液M中加入过量铁粉后,铁与铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜单质,铁与三价铁离子反应生成亚铁离子,铁能置换出M中过量的H+,故答案为:H+、Cu2+、Fe3+;
(4)滤渣P中Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(5)“沉淀”的成分为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,可用氧化物的形式,先写金属氧化物、非金属氧化物、水,为3ZnO•CO2•3H2O;
故答案为:3ZnO•CO2•3H2O.
已知:碱金属或碱土金属(Ⅱ族)与H2在隔绝空气加热时要以发生反应,生成离子型金属氢化物,如NaH、CaH2等,它们易与水反应.现有甲、乙两位同学分别设计了制备CaH2的实验,装置如图所示(分别以序号Ⅰ、Ⅱ表示),铁架台等夹持固定仪器已略去.
请回答下列问题
(1)锌与盐酸反应的离子方程式为______;
(2)最后实验结果显示,两位同学的实验装置设计都有缺陷.
装置Ⅰ的不足之处是______,
装置Ⅱ的不足之处是______;
(3)请你从两套装置中选取你认为合理的部分,按从左到右的顺序组装一套制取CaH2的合理装置(用序号A、B、C…表示)______;
(4)检查完装置的气密性后,为了保证产品的纯度和实验安全必须先______,然后再______,才能点燃酒精灯加热.同样,为了安全,反应开始后,在E口处应______;
(5)军事和气象野外作业常用CaH2做生氢剂,使之与水反应产生H2,其反应的化学方程式为______.
正确答案
解:(1)锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,故答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(2)锌与盐酸反应制得气体氢气中混有氯化氢和水蒸气,会与锌反应.浓硫酸只除去水蒸气,故应增加除氯化氢装置.故装置Ⅰ的不足之处是制H2装置后缺少除HCl气体的装置;CaH2易与水反应,为防空气中水与CaH2反应,应在制CaH2装置后加干燥装置. 故装置Ⅱ的不足之处是制CaH2装置后缺少干燥装置.
故答案为:制H2装置后缺少除HCl气体的装置;制CaH2装置后缺少干燥装置;
(3)C中碱石灰会把氢气中的杂质氯化氢和水吸收,B中碱石灰可防止空气中水蒸气与CaH2反应,故答案为:C、B;
(4)氢气具有可燃性,为防爆炸,故加热前应先检查氢气的纯度,尾气处理可采取燃烧的方法.
故答案为:通氢气;检验氢气纯度至达标 点燃尾气(或外接气体等);
(5)根据题给信息,反应物为CaH2和水,产物为氢气和氢氧化钙,由此可写出化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,
故答案为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑.
解析
解:(1)锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,故答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(2)锌与盐酸反应制得气体氢气中混有氯化氢和水蒸气,会与锌反应.浓硫酸只除去水蒸气,故应增加除氯化氢装置.故装置Ⅰ的不足之处是制H2装置后缺少除HCl气体的装置;CaH2易与水反应,为防空气中水与CaH2反应,应在制CaH2装置后加干燥装置. 故装置Ⅱ的不足之处是制CaH2装置后缺少干燥装置.
故答案为:制H2装置后缺少除HCl气体的装置;制CaH2装置后缺少干燥装置;
(3)C中碱石灰会把氢气中的杂质氯化氢和水吸收,B中碱石灰可防止空气中水蒸气与CaH2反应,故答案为:C、B;
(4)氢气具有可燃性,为防爆炸,故加热前应先检查氢气的纯度,尾气处理可采取燃烧的方法.
故答案为:通氢气;检验氢气纯度至达标 点燃尾气(或外接气体等);
(5)根据题给信息,反应物为CaH2和水,产物为氢气和氢氧化钙,由此可写出化学方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,
故答案为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑.
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