- 物质的检测
- 共5040题
实验室有一份混有少量碳酸钙杂质的碳酸钡样品.分离并提纯碳酸钡的实验步骤如下,请根据要求填空:(图为Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶解度曲线)
(1)高温灼烧碳酸钡和碳酸钙的混合物,直至完全分解.所需仪器除坩埚、泥三角、玻璃棒、三脚架外还有______、______;
(2)将灼烧后的固体混合物置于80℃的热水中,制成氢氧化钡的热饱和溶液.为减少Ba(OH)2的损失并除去不溶物应进行的操作是______;
(3)将“(2)”中滤液______并过滤,得到的Ba(OH)2固体溶于水制成溶液.
(4)向制得的Ba(OH)2溶液中滴加______(填一种试剂名称),再通入二氧化 碳.当观察到______时,即可停止通二氧化碳.
(5)滤出碳酸钡沉淀,经洗涤、干燥后即得到纯净的碳酸钡.
正确答案
解:(1)高温灼烧物质所需的仪器除坩埚、泥三角、玻璃棒、三脚架外,还需要夹取坩埚的仪器坩埚钳,产生热量的仪器酒精喷灯.
故答案为:坩埚钳、酒精喷灯.
(2)固体和液体分离的方法是过滤;温度越低,氢氧化钡的溶解性越低,析出的固体氢氧化钡越多,所以为减少
Ba(OH)2的损失并除去不溶物应进行的操作是趁热过滤.
故答案为:趁热过滤.
(3)根据图象分析知,氢氧化钡的溶解度随温度的降低而减少,即析出固体,所以要从滤液中获取氢氧化钡固体应把滤液冷却结晶.
故答案为:冷却结晶.
(4)氢氧化钡溶液呈碱性,滴加酚酞试液溶液呈红色,当通入二氧化碳会生成碳酸钡固体和水,溶液呈中性,溶液由红色变成无色,即红色消失.
故答案为:酚酞;红色刚好消失.
解析
解:(1)高温灼烧物质所需的仪器除坩埚、泥三角、玻璃棒、三脚架外,还需要夹取坩埚的仪器坩埚钳,产生热量的仪器酒精喷灯.
故答案为:坩埚钳、酒精喷灯.
(2)固体和液体分离的方法是过滤;温度越低,氢氧化钡的溶解性越低,析出的固体氢氧化钡越多,所以为减少
Ba(OH)2的损失并除去不溶物应进行的操作是趁热过滤.
故答案为:趁热过滤.
(3)根据图象分析知,氢氧化钡的溶解度随温度的降低而减少,即析出固体,所以要从滤液中获取氢氧化钡固体应把滤液冷却结晶.
故答案为:冷却结晶.
(4)氢氧化钡溶液呈碱性,滴加酚酞试液溶液呈红色,当通入二氧化碳会生成碳酸钡固体和水,溶液呈中性,溶液由红色变成无色,即红色消失.
故答案为:酚酞;红色刚好消失.
硫化钠是重要的化工产品.
(l)某工厂以Na2S 为原料利用工业废液(含 H+、Zn2+、Cl2+、Al3+、Fe2+、Fe3+ )可制得ZnS,其流程如下;
①步骤(i)所得滤渣中含有铝元素的物质为______(填化学式).
②步骤(i)所加ZnO的作用为______.
③步骤(iii)中得到Cd单质的离子方程式为______.
(2)废水中汞常用硫化钠除去,汞的除去与溶液pH和硫化钠实际用量与理论用量比值的关系如图1所示.为使除汞达到最佳效果,应控制条件是______.
(3)电解硫化钠溶液可生成用途广泛的多硫化物.如图2是电解产生多硫化物的实验装置:
①已知阳极的反应为xS2--2xe-═Sx,则阴极的电极反应式是______.当反应转移1mol电子时,产生的气体体积为______ (标准状况下).
②将Na2S.9H2O溶于水中配制硫化物溶液时,通常是在氮气气氛下溶解.其原因是______(用离子反应方程式表示).
正确答案
解:(1)以Na2S 为原料利用工业废液(含 H+、Zn2+、Cl2+、Al3+、Fe2+、Fe3+ )制得ZnS,其流程:先沉淀铝离子,再加入双氧水,将亚铁离子氧化为铁离子,加入氧化锌调节pH,除去铁离子,向滤液中加入金属锌置换出金属铬,
①先沉淀铝离子,加入试剂,过滤,可以得到含有铝元素的滤渣,含氢氧化铝沉淀,故答案为:Al(OH)3;
②步骤(i)所加ZnO的作用为调节pH,将铁离子形成氢氧化铁沉淀,除去铁离子,故答案为:调节pH,除去铁离子;
③步骤(iii),向滤液中加入金属锌置换出金属铬,得到Cd单质的离子方程式为Zn+Cd2+=Cd+Zn2+,故答案为:Zn+Cd2+=Cd+Zn2+;
(2)依据图象中曲线分析,汞去除率最佳PH和x的取值是x=12 pH介于9~10之间时汞的去除率最大,接近100%,故答案为:x=12,pH介于9~10之间;
(3)①阴极上是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,当反应转移1mol电子时,产生的气体0.5mol,体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,
故答案为:2H++2e-=H2↑;11.2L;
②硫化钠中的硫离子具有强的还原性,易被氧气氧化为硫单质,配制时要隔绝氧气,可用氮气气流,即:2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-,故答案为:2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-.
解析
解:(1)以Na2S 为原料利用工业废液(含 H+、Zn2+、Cl2+、Al3+、Fe2+、Fe3+ )制得ZnS,其流程:先沉淀铝离子,再加入双氧水,将亚铁离子氧化为铁离子,加入氧化锌调节pH,除去铁离子,向滤液中加入金属锌置换出金属铬,
①先沉淀铝离子,加入试剂,过滤,可以得到含有铝元素的滤渣,含氢氧化铝沉淀,故答案为:Al(OH)3;
②步骤(i)所加ZnO的作用为调节pH,将铁离子形成氢氧化铁沉淀,除去铁离子,故答案为:调节pH,除去铁离子;
③步骤(iii),向滤液中加入金属锌置换出金属铬,得到Cd单质的离子方程式为Zn+Cd2+=Cd+Zn2+,故答案为:Zn+Cd2+=Cd+Zn2+;
(2)依据图象中曲线分析,汞去除率最佳PH和x的取值是x=12 pH介于9~10之间时汞的去除率最大,接近100%,故答案为:x=12,pH介于9~10之间;
(3)①阴极上是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,当反应转移1mol电子时,产生的气体0.5mol,体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,
故答案为:2H++2e-=H2↑;11.2L;
②硫化钠中的硫离子具有强的还原性,易被氧气氧化为硫单质,配制时要隔绝氧气,可用氮气气流,即:2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-,故答案为:2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-.
石墨是一种战略稀缺资源,初级石墨原料(含SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO杂质)的提纯与综合利用有重要意义,一种工艺流程如图:
已知:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃.
(1)气体1为CO、SiCl4及金属氯化物,初级石墨在1500℃下通入Cl2,反应中被氧化的元素是
______.
(2)分离气体1的操作名称是______,气体2通入NaOH溶液,可生成含有硅酸钠的溶液,写出反应的化学方程式:______.
(3)实验室进行过滤操作时,需要用到的主要玻璃仪器有______.固体2的主要成分是______,溶液1中主要阳离子有______.
(4)若该初级石墨原料中含杂质SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分数依次为7.2%、5.1%、3.2%、2%,则100t初级石墨经充分反应得到的气体1中含CO的体积为______L(折算成标准状况).
正确答案
解:根据图示可知工艺流程为:初级石墨原料的SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO与氯气在1500℃条件下反应生成气体ⅠCO、SiCl4及金属氯化物和纯石墨;将气体Ⅰ降低温度到80℃分离出气体2:CO、SiCl4和固体1金属氯化物;向固体1中加入过量的氢氧化钠溶液得到含有硅酸根离子、偏铝酸根的溶液1和含有固体2氢氧化铁、氢氧化镁的化合物;然后向溶液1中通入过量二氧化碳得到碳酸氢钠和氢氧化铝、硅酸沉淀,
(1)气体1为CO、SiCl4及金属氯化物,初级石墨在1500℃下通入Cl2,得到CO气体,C元素化合价升高被氧化,则反应中被氧化的元素为C,
故答案为:C;
(2)SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃,则分离出气体四氯化硅需要降低温度到57.6℃~150℃之间,该操作方法为降温;
气体2为SiCl4,SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠,化学反应方程式为:SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O,
故答案为:降温;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;
(3)实验室进行过滤操作时,需要用到的主要玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯;
固体1为金属氯化物,加入过量氢氧化钠溶液后
故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;达到的固体2为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀;溶液1为硅酸钠、偏铝酸钠溶液,则溶液1主要阴离子为钠离子,
故答案为:Fe(OH)3、Mg(OH)2;Na+;
(4)初级石墨中SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分数依次为7.2%、5.1%、3.2%、2%,100t初级石墨中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分别为:7.2t、5.1t、3.2t、2t,物质的量分别为:n(SiO2)==1.2×105mol、n(Al2O3)=
=5×104mol、n(Fe2O3)=
=2×104mol、n(MgO)=
=5×104mol,
根据氧原子守恒,生成CO的物质的量为:n(CO)=n(O)=2n(SiO2)+3n(Al2O3)+3n(Fe2O3)+n(MgO)=1.2×105mol×2+5×104mol×3+2×104mol×3+5×104mol=5×105mol,
标准状况下该CO的体积为:22.4L/mol×5×105mol=1.12×107mol,
故答案为:1.12×107mol.
解析
解:根据图示可知工艺流程为:初级石墨原料的SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO与氯气在1500℃条件下反应生成气体ⅠCO、SiCl4及金属氯化物和纯石墨;将气体Ⅰ降低温度到80℃分离出气体2:CO、SiCl4和固体1金属氯化物;向固体1中加入过量的氢氧化钠溶液得到含有硅酸根离子、偏铝酸根的溶液1和含有固体2氢氧化铁、氢氧化镁的化合物;然后向溶液1中通入过量二氧化碳得到碳酸氢钠和氢氧化铝、硅酸沉淀,
(1)气体1为CO、SiCl4及金属氯化物,初级石墨在1500℃下通入Cl2,得到CO气体,C元素化合价升高被氧化,则反应中被氧化的元素为C,
故答案为:C;
(2)SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃,则分离出气体四氯化硅需要降低温度到57.6℃~150℃之间,该操作方法为降温;
气体2为SiCl4,SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠,化学反应方程式为:SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O,
故答案为:降温;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;
(3)实验室进行过滤操作时,需要用到的主要玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯;
固体1为金属氯化物,加入过量氢氧化钠溶液后
故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;达到的固体2为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀;溶液1为硅酸钠、偏铝酸钠溶液,则溶液1主要阴离子为钠离子,
故答案为:Fe(OH)3、Mg(OH)2;Na+;
(4)初级石墨中SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分数依次为7.2%、5.1%、3.2%、2%,100t初级石墨中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分别为:7.2t、5.1t、3.2t、2t,物质的量分别为:n(SiO2)==1.2×105mol、n(Al2O3)=
=5×104mol、n(Fe2O3)=
=2×104mol、n(MgO)=
=5×104mol,
根据氧原子守恒,生成CO的物质的量为:n(CO)=n(O)=2n(SiO2)+3n(Al2O3)+3n(Fe2O3)+n(MgO)=1.2×105mol×2+5×104mol×3+2×104mol×3+5×104mol=5×105mol,
标准状况下该CO的体积为:22.4L/mol×5×105mol=1.12×107mol,
故答案为:1.12×107mol.
工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外.还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-.为除去杂质离子,部分操作流程如下:
请回答问题:
(1)NH4+在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在.现有一份(NH4)2SO4溶液,一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,则c[(NH4)2SO4]______c(NH4Cl)(填:<、=或>).
(2)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化),溶液中______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)投入生石灰调节pH到2~3时,大量沉淀主要成分为CaSO4•2H2O[含有少量Fe(OH)3],提纯CaSO4•2H2O的主要步骤:向沉淀中加入过量______,充分反应后,过滤、洗涤、______.
(4)25℃,H3AsO4电离常数为K1=5.6×10-3、K2=1.7×10-7、K3=4.0×10-12.当溶液中pH调节到8~9时,沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2.
①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2 才开始沉淀的原因是______.
②Na3AsO4 第一步水解的平衡常数数值为:______.
③已知:AsO43-+2I-+2H+=AsO43-+I2+H2O,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+.上述两个反应中还原性最强的微粒是______.
正确答案
解:硫酸废液中含有大量硫酸外,还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-,加入生石灰,调节pH2~3,大量沉淀主要成分为CaSO4•2H2O[含有少量Fe(OH)3],滤液加入生石灰调节pH8~9,生成Ca3(AsO4)2沉淀,滤液主要含有(NH4)2SO4和NH4Cl,
(1)如c[(NH4)2SO4]=c(NH4Cl),则(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)较大,因c(NH4+)越大,NH4+水解程度越小,则(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)小于是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,如等于2倍,则c(NH4Cl)应较大,
故答案为:<;
(2)随着向废液中投入生石灰,c(OH-)增大,c(NH3•H2O)减小,则溶液中减小,故答案为:减小;
(3)提纯CaSO4•2H2O,可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3,且防止CaSO4•2H2O的溶解,过滤后洗涤、干燥,
故答案为:稀硫酸;晾干或干燥;
(4)①H3AsO4是弱酸电离出来的AsO43-较少,所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀,当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀,
故答案为:H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右,c(AsO43-)增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀;
②Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:AsO43-+H2O⇌HAsO42-+OH-,该步水解的平衡常数Kh==
=
=
=2.5×10-3,
故答案为:2.5×10-3;
③已知:AsO43-+2I-+2H+=AsO33-+I2+H2O,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+.还原剂还原性大于还原产物的还原性,则还原性SO2>I->AsO33-,两个反应中还原性最强的微粒是SO2,
故答案为:SO2.
解析
解:硫酸废液中含有大量硫酸外,还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-,加入生石灰,调节pH2~3,大量沉淀主要成分为CaSO4•2H2O[含有少量Fe(OH)3],滤液加入生石灰调节pH8~9,生成Ca3(AsO4)2沉淀,滤液主要含有(NH4)2SO4和NH4Cl,
(1)如c[(NH4)2SO4]=c(NH4Cl),则(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)较大,因c(NH4+)越大,NH4+水解程度越小,则(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)小于是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,如等于2倍,则c(NH4Cl)应较大,
故答案为:<;
(2)随着向废液中投入生石灰,c(OH-)增大,c(NH3•H2O)减小,则溶液中减小,故答案为:减小;
(3)提纯CaSO4•2H2O,可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3,且防止CaSO4•2H2O的溶解,过滤后洗涤、干燥,
故答案为:稀硫酸;晾干或干燥;
(4)①H3AsO4是弱酸电离出来的AsO43-较少,所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀,当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀,
故答案为:H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右,c(AsO43-)增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀;
②Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:AsO43-+H2O⇌HAsO42-+OH-,该步水解的平衡常数Kh==
=
=
=2.5×10-3,
故答案为:2.5×10-3;
③已知:AsO43-+2I-+2H+=AsO33-+I2+H2O,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+.还原剂还原性大于还原产物的还原性,则还原性SO2>I->AsO33-,两个反应中还原性最强的微粒是SO2,
故答案为:SO2.
TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料.
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下
有关性质如下表
仪器A的名称是______,装置E中的试剂是______.反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、______、加装药品、通N2.一段时间后点燃酒精灯.反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温.正确的顺序为______(填序号).欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是______.
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)═FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
①试剂A为______.钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是______
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是______.这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是______(填化学式).
正确答案
解:(1)仪器A是干燥管,因为TiCl4遇到水蒸气会水解,所以E中可以用浓硫酸来隔离空气中的水蒸汽;对于气体的制取性质实验应该:组装仪器、检验气密性、加装药品,发生反应,终止实验时为防止倒吸,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通入N2;CCl4和TiCl4是两种沸点差异较大的液体混合物,应该用蒸馏;
故答案为:干燥管;浓硫酸;检验气密性;②③①;蒸馏;
(2)①因为矿石经硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3,而后面过滤得到的是FeSO4•7H2O,所以试剂A是铁粉,把Fe3+还原为Fe2+;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
故答案为:铁粉;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
②先加KSCN溶液无现象,加H2O2后出现红色,说明存在Fe2+;经加热后Fe2+氧化为Fe2O3而使产品发黄;
故答案为:Fe2+;Fe2O3.
解析
解:(1)仪器A是干燥管,因为TiCl4遇到水蒸气会水解,所以E中可以用浓硫酸来隔离空气中的水蒸汽;对于气体的制取性质实验应该:组装仪器、检验气密性、加装药品,发生反应,终止实验时为防止倒吸,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通入N2;CCl4和TiCl4是两种沸点差异较大的液体混合物,应该用蒸馏;
故答案为:干燥管;浓硫酸;检验气密性;②③①;蒸馏;
(2)①因为矿石经硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3,而后面过滤得到的是FeSO4•7H2O,所以试剂A是铁粉,把Fe3+还原为Fe2+;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
故答案为:铁粉;由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低;
②先加KSCN溶液无现象,加H2O2后出现红色,说明存在Fe2+;经加热后Fe2+氧化为Fe2O3而使产品发黄;
故答案为:Fe2+;Fe2O3.
含铬的废水具有毒性,必须进行处理才能排放.为实现变废为宝,可将废水经过下列处理得磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2价),实验流程如下:
已知废水的酸碱性会影响到Cr2O72-与Cr3+之间的相互转化,转化关系如图所示.
(1)预处理①中的关键是______;
(2)实验室中操作③所用的玻璃仪器名称是______;
(3)写出Cr2O72-与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:______;
(4)物质Y中除了有Cr(OH)3外,还有______(填化学式)
(5)已知Cr2O72-有较强的氧化性,一定条件下可将I-氧化为I2,自身还原为Cr3+,依此原理实验室可通过以下方法测定废水中Cr2O72-的浓度:取含Cr2O72-废水2L蒸发浓缩至100ml,然后用酸性滴定管准确量取10.00mL于锥形瓶中,加入5mL 2mol/L H2SO4溶液和足量碘化钾,再加入2mL淀粉指示剂,用0.1000mol/L
Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的现象是______;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液12.00mL,则废水中Cr2O72-的浓度______;
③欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr05Fe15FeO,理论上在操作②中需要加入______g FeSO4•7H2O.
正确答案
解:由Cr2O72-与Cr3+之间的相互转化关系图可知:当pH<1时,Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%,所以进行预处理,Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,碱性条件下Fe2+、Fe3+不能存在,会转化为Fe(OH)2、Fe(OH)3,所以调节PH,第③步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有Fe(OH)2、Fe(OH)3,灼烧得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4.
(1)根据废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知:当pH<1时,Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%,
故答案为:调节废液pH<1;
(2)操作③为过滤,需要的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯,
故答案为:玻璃棒、漏斗、烧杯;
(3)Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,由实验流程可知,第二步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,根据守恒元素守恒及所处环境可知,还应有水生成,反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(4)由于Fe2+过量,溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cr3+,调节PH,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物,焙烧得到Cr0.5Fel1.5FeO4,
故答案为:Fe(OH)3、Fe(OH)2;
(5)①溶液中有碘,加入淀粉溶液呈蓝色,碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应,当反应终点时,碘单质反应完全,蓝色褪去,
故答案为:当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色;
②酸性条件下,I-被Cr2O72-氧化的产物为I2.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,用0.1000mol/L
Na2S2O3标准溶液滴定I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,根据反应的关系式计算:
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 6mol
n 0.1000mol•L-1×0.012L
n=0.0002mol,则废水中Cr2O72-的浓度0.0002mol÷0.01L÷20=1.00×10-3mol/L,
故答案为:1.00×10-3mol/L;
(5)1L废水中含n(Cr2O72-)=1.00×10-3mol.根据Cr原子、Fe原子守恒,可得:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4•7H2O,所以理论上n(FeSO4•7H2O)=10n(Cr2O72-)=1.00×10-3 mol×10=0.01mol,所以m(FeSO4•7H2O)=0.01mol×278g/mol=2.78g,
故答案为:2.78.
解析
解:由Cr2O72-与Cr3+之间的相互转化关系图可知:当pH<1时,Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%,所以进行预处理,Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,碱性条件下Fe2+、Fe3+不能存在,会转化为Fe(OH)2、Fe(OH)3,所以调节PH,第③步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有Fe(OH)2、Fe(OH)3,灼烧得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4.
(1)根据废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知:当pH<1时,Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%,
故答案为:调节废液pH<1;
(2)操作③为过滤,需要的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯,
故答案为:玻璃棒、漏斗、烧杯;
(3)Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,由实验流程可知,第二步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,根据守恒元素守恒及所处环境可知,还应有水生成,反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(4)由于Fe2+过量,溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cr3+,调节PH,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物,焙烧得到Cr0.5Fel1.5FeO4,
故答案为:Fe(OH)3、Fe(OH)2;
(5)①溶液中有碘,加入淀粉溶液呈蓝色,碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应,当反应终点时,碘单质反应完全,蓝色褪去,
故答案为:当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色;
②酸性条件下,I-被Cr2O72-氧化的产物为I2.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,用0.1000mol/L
Na2S2O3标准溶液滴定I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,根据反应的关系式计算:
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 6mol
n 0.1000mol•L-1×0.012L
n=0.0002mol,则废水中Cr2O72-的浓度0.0002mol÷0.01L÷20=1.00×10-3mol/L,
故答案为:1.00×10-3mol/L;
(5)1L废水中含n(Cr2O72-)=1.00×10-3mol.根据Cr原子、Fe原子守恒,可得:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4•7H2O,所以理论上n(FeSO4•7H2O)=10n(Cr2O72-)=1.00×10-3 mol×10=0.01mol,所以m(FeSO4•7H2O)=0.01mol×278g/mol=2.78g,
故答案为:2.78.
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去.
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①______和②______.
(2)将Cl2连续通人坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去.气泡的主要成分除Cl2外还含有______,固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形定浮渣,浮渣中肯定存在______.
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应(单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应),即2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,4Al+3SiO2
3Si+2Al2O3,故答案为:2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe;4Al+3SiO2
3Si+2Al2O3;
(2)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801℃,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3,故答案为:H2、HCl、AlCl3;NaCl;
(3)A中有氯气以及氯化氢,均能和烧碱反应,用于尾气处理,实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O;
解析
解:(1)氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应(单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应),即2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,4Al+3SiO2
3Si+2Al2O3,故答案为:2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe;4Al+3SiO2
3Si+2Al2O3;
(2)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801℃,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3,故答案为:H2、HCl、AlCl3;NaCl;
(3)A中有氯气以及氯化氢,均能和烧碱反应,用于尾气处理,实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O;
铝灰是电解铝或铸造铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物,其作用成分为金属铝、三氧化二铝、二氧化硅及少量的氧化亚铁、氧化铁等.用铝灰制备Al2(SO4)3•18H2O,工艺流程如下(部分操作或条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀硫酸,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,然后调节溶液的PH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品.
已知:生成氢氧化物沉淀与PH的关系
(1)写出步骤Ⅱ中加入过量KMnO4溶液时发生反应的离子方程式:______
(2)已知:一定条件下,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2.
①向步骤Ⅲ产生的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是______.
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是______.
(3)对Al2(SO4)3粗产品进行定量分析,步骤如图所示:
①操作c是______,所需仪器名称为______.
②加入试剂b后发生反应的离子方程式为______.
③配制的Al2(SO4)3的待测液中c(Al3+)=______mol/L.(保留两位有效数字)
正确答案
解:(1)MnO4-氧化Fe2+,Mn元素的化合价由+7价降低为+2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,由电子、电荷守恒及原子守恒可知,反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(2)①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,生成的氯气是黄绿色气体,能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体;
故答案为:生成黄绿色气体;
②一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,过滤除去,所以可以利用MnSO4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰,把过量高锰酸根离子除去;
故答案为:除去过量的MnO4-;
(3)Al2(SO4)3粗产品进行定量分析,先将粗产品溶于水,过滤除去不溶物,取25mL作待测液,加入氨水Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,过滤得到氢氧化铝固体,灼烧2Al(OH)3Al2O3+3H2O,称量Al2O3固体用托盘天平,6.4gAl2O3的物质的量为:n=
≈0.06275mol,n[Al2O3]=n[Al2(SO4)3]=0.06275mol,配制的Al2(SO4)3的待测液中c(Al3+)=
≈5.0mol/L,
故答案为:称量;托盘天平;Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;5.
解析
解:(1)MnO4-氧化Fe2+,Mn元素的化合价由+7价降低为+2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,由电子、电荷守恒及原子守恒可知,反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(2)①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,生成的氯气是黄绿色气体,能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体;
故答案为:生成黄绿色气体;
②一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,过滤除去,所以可以利用MnSO4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰,把过量高锰酸根离子除去;
故答案为:除去过量的MnO4-;
(3)Al2(SO4)3粗产品进行定量分析,先将粗产品溶于水,过滤除去不溶物,取25mL作待测液,加入氨水Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,过滤得到氢氧化铝固体,灼烧2Al(OH)3Al2O3+3H2O,称量Al2O3固体用托盘天平,6.4gAl2O3的物质的量为:n=
≈0.06275mol,n[Al2O3]=n[Al2(SO4)3]=0.06275mol,配制的Al2(SO4)3的待测液中c(Al3+)=
≈5.0mol/L,
故答案为:称量;托盘天平;Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;5.
铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质.
Ⅰ.从铝土矿中提取氧化铝的流程如图所示:
(1)试剂A是______;
(2)向溶液a中通入过量的CO2,将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3,该方案的缺点是______.
Ⅱ.电解熔融的氧化铝可制备金属铝
(3)写出电解的化学方程式______.
Ⅲ.新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
(4)①氧化铝高温还原法:______Al2O3+______C+______ N2 ______AlN+______CO(配平)
②氯化铝与氨气高温合成法:AlCl3+NH3AlN+3HCl
(5)方法②比方法①在生产上更具优势.下列说法中,正确的是______.
A.方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定,反应时破坏化学键需要消耗更多能量
B.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C.两种方法中氮化铝均为还原产物.
正确答案
解:铝土矿加入氢氧化钠溶液过滤,得到滤液a中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,滤渣a为氧化铁,溶液a中含有偏铝酸根离子、硅酸根粒子,向溶液a中加入过量A为酸溶液,除去硅酸根离子,同时将偏铝酸根离子转化为铝离子,进入滤液b中,向滤液b中加过量试剂B氨水,铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀,加热氢氧化铝分解得氧化铝,
Ⅰ.(1)铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,加入盐酸或硝酸等酸性溶液可除去硅酸根离子,所以试剂A为强酸,可以为盐酸、硫酸或硝酸,
故答案为:盐酸(硫酸或硝酸);
(2)滤液a中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,向溶液a中通入过量的CO2,沉淀为Al(OH)3及少量硅酸,煅烧得到与和二氧化硅,则Al2O3中含有SiO2杂质,
故答案为:Al2O3中含有SiO2杂质;
Ⅱ.(3)电解熔融的氧化铝可制备金属铝,阳极生成氧气,阴极生成铝,总反应为:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,
故答案为:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;
Ⅲ.(4)碳从0价→+2价,化合价升高2价,氮从0价→-3价,化合价至少升高6价,最小公倍数为6,则碳的系数为3、氮气的系数为1,然后根据观察法配平,配平后的反应方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,
故答案为:1;3;1;2;3;
(5)A.方法①中的Al2O3、C、N2结构稳定,则在反应过程中破坏化学键时需要消耗更多能量,故A正确;
B.根据反应原理可知,方法①中的Al2O3和C都是固体,二者容易残留在氮化铝中,故B正确;
C.方法①中氮化铝为氮气被还原生成的,方法②为非氧化还原反应,故C错误;
故答案为:AB.
解析
解:铝土矿加入氢氧化钠溶液过滤,得到滤液a中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,滤渣a为氧化铁,溶液a中含有偏铝酸根离子、硅酸根粒子,向溶液a中加入过量A为酸溶液,除去硅酸根离子,同时将偏铝酸根离子转化为铝离子,进入滤液b中,向滤液b中加过量试剂B氨水,铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀,加热氢氧化铝分解得氧化铝,
Ⅰ.(1)铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,加入盐酸或硝酸等酸性溶液可除去硅酸根离子,所以试剂A为强酸,可以为盐酸、硫酸或硝酸,
故答案为:盐酸(硫酸或硝酸);
(2)滤液a中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,向溶液a中通入过量的CO2,沉淀为Al(OH)3及少量硅酸,煅烧得到与和二氧化硅,则Al2O3中含有SiO2杂质,
故答案为:Al2O3中含有SiO2杂质;
Ⅱ.(3)电解熔融的氧化铝可制备金属铝,阳极生成氧气,阴极生成铝,总反应为:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,
故答案为:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;
Ⅲ.(4)碳从0价→+2价,化合价升高2价,氮从0价→-3价,化合价至少升高6价,最小公倍数为6,则碳的系数为3、氮气的系数为1,然后根据观察法配平,配平后的反应方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,
故答案为:1;3;1;2;3;
(5)A.方法①中的Al2O3、C、N2结构稳定,则在反应过程中破坏化学键时需要消耗更多能量,故A正确;
B.根据反应原理可知,方法①中的Al2O3和C都是固体,二者容易残留在氮化铝中,故B正确;
C.方法①中氮化铝为氮气被还原生成的,方法②为非氧化还原反应,故C错误;
故答案为:AB.
(2015春•内江校级月考)钡盐行业生产中排出大量的钡泥,钡泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2 即铁酸钡等四种物质.某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:(已知Fe3+变成Fe(OH)3沉淀所需pH范围为pH=4~5)
(1)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为______.
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,原因是______.
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为______(填化学式);中和Ⅰ使溶液中______的浓度减少(填离子符号,中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)
正确答案
解:(1)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3价,钡元素为+2价,故Ba(FeO2)2与硝酸不发生氧化还原反应,其反应方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O,
故答案为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(2)酸溶时控制反应温度不超过70℃,是为了防止温度过高,反应速率太快;不使用浓硝酸,是因为浓HNO3不稳定,易分解,4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,易挥发,
故答案为:防止反应速率过快,浓HNO3易挥发、分解;
(3)加入X调节溶液的pH=4~5,则X应能消耗H+,结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况,可选用BaCO3;中和后溶液中H+浓度减小,pH在4~5时,Fe3+也完全沉淀,故Fe3+浓度也减小,
故答案为:BaCO3;Fe3+、H+.
解析
解:(1)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3价,钡元素为+2价,故Ba(FeO2)2与硝酸不发生氧化还原反应,其反应方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O,
故答案为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(2)酸溶时控制反应温度不超过70℃,是为了防止温度过高,反应速率太快;不使用浓硝酸,是因为浓HNO3不稳定,易分解,4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,易挥发,
故答案为:防止反应速率过快,浓HNO3易挥发、分解;
(3)加入X调节溶液的pH=4~5,则X应能消耗H+,结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况,可选用BaCO3;中和后溶液中H+浓度减小,pH在4~5时,Fe3+也完全沉淀,故Fe3+浓度也减小,
故答案为:BaCO3;Fe3+、H+.
NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有:Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.操作步骤如下:
(1)加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质,请写出除去Cu2+的离子方程式______.
(2)加6%的H2O2时,温度不能过高,其目的是:______.
(3)除铁方法:用H2O2充分氧化后,再用NaOH控制pH值2~4范围内生成氢氧化铁沉淀.在上述方法中,氧化剂可用NaClO3代替,请写出用氯酸钠氧化Fe2+的离子方程式为:______.
(4)上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是:______.
(5)操作Ⅰ包括以下过程:过滤,用______(填试剂化学式)溶解,蒸发浓缩,冷却结晶,洗涤获得产品.
正确答案
解:(1)加Na2S,易生成CuS沉淀,反应的离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓,故答案为:S2-+Cu2+=CuS↓;
(2)温度较高时,H2O2分解,加6%的H2O2时,温度不能过高,故答案为:减少过氧化氢的分解;
(3)ClO3-在酸性条件下具有强氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,
故答案为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)经过加入a2S、H2O2、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等杂质,滤液中含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,
故答案为:Na2SO4、NiSO4;
(5)为防止Ni2+水解,可加H2SO4溶解,故答案为:H2SO4.
解析
解:(1)加Na2S,易生成CuS沉淀,反应的离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓,故答案为:S2-+Cu2+=CuS↓;
(2)温度较高时,H2O2分解,加6%的H2O2时,温度不能过高,故答案为:减少过氧化氢的分解;
(3)ClO3-在酸性条件下具有强氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,
故答案为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)经过加入a2S、H2O2、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等杂质,滤液中含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,
故答案为:Na2SO4、NiSO4;
(5)为防止Ni2+水解,可加H2SO4溶解,故答案为:H2SO4.
H2、CO、CO2和CH4都是中学化学常见的气体. 某无色气体X可能含有上述4种气体中的一种或两种.为了确认气体X的组成,同学们按下图装置进行实验.(气体燃烧装置中能提供足量的氧气保证可燃性气体充分燃烧,甲烷燃烧的产物为CO2和H2O)
小资料:碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,能吸收CO2和水蒸气.
(1)装置A的作用是______装置B的作用是______.
(2)装置C盛放的试剂是______(填序号),D中盛放的试剂是______(填序号).
a.烧碱溶液 b.浓硫酸
(3)若取1.6g气体X进行实验(假设每步反应都完全),发现装置A中无明显变化,装置C增重1.8g,装置D增重2.2g.通过计算回答:燃烧生成CO2______mol,H2O______mol
说明1.6g气体X中含有碳元素______g,含有氢元素______g.是否含有氧元素?______(填“是”或“否”).
正确答案
解:(1)CO2能使澄清的石灰水变浑浊,所以装置A的作用是检验气体中是否含有CO2;装置B中药品是碱石灰,碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,可作干燥剂,能吸收气体中的水分和二氧化碳,
故答案为:检验气体中是否含有CO2;吸收气体中的水分和二氧化碳;
(2)装置C盛放的试剂应为浓硫酸,目的是通过是否增重测定H元素的有无,装置D中盛放的试剂是烧碱溶液,目的是通过是否增重测定C元素的有无.先经过烧碱溶液时会带出水蒸气到浓硫酸中,影响水的测定结果,所以装置C盛放的试剂是浓硫酸,D中盛放的试剂是烧碱溶液,
故答案为:b;a;
(3)装置A中无明显变化,气体中不含CO2;装置C增重1.8 g,含H元素的质量为1.8g×=0.2g;装置D增重2.2 g,同理可知含C元素0.6g;气体X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g,应含O元素0.8g,很明显,气体X1.6g中含有CO,且质量为1.4g,物质的量为0.05mol,刚好为C、O元素质量之和,由此可知没有CH4,气体X中还含有0.2gH2,
故答案为:0.05;0.1;0.6;0.2;是.
解析
解:(1)CO2能使澄清的石灰水变浑浊,所以装置A的作用是检验气体中是否含有CO2;装置B中药品是碱石灰,碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,可作干燥剂,能吸收气体中的水分和二氧化碳,
故答案为:检验气体中是否含有CO2;吸收气体中的水分和二氧化碳;
(2)装置C盛放的试剂应为浓硫酸,目的是通过是否增重测定H元素的有无,装置D中盛放的试剂是烧碱溶液,目的是通过是否增重测定C元素的有无.先经过烧碱溶液时会带出水蒸气到浓硫酸中,影响水的测定结果,所以装置C盛放的试剂是浓硫酸,D中盛放的试剂是烧碱溶液,
故答案为:b;a;
(3)装置A中无明显变化,气体中不含CO2;装置C增重1.8 g,含H元素的质量为1.8g×=0.2g;装置D增重2.2 g,同理可知含C元素0.6g;气体X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g,应含O元素0.8g,很明显,气体X1.6g中含有CO,且质量为1.4g,物质的量为0.05mol,刚好为C、O元素质量之和,由此可知没有CH4,气体X中还含有0.2gH2,
故答案为:0.05;0.1;0.6;0.2;是.
有一无色混合气体可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2中的一种或几种混合而成,将此气体通过盛有浓H2SO4时的洗气瓶时,气体体积减小.继续通过装有过氧化钠的干燥管,发现从出气口出来的气体显红棕色,再将该气体全部通入盛满水倒立于水槽中的试管内,发现最后试管里仍为一满试管液体.由此可推知原气体中一定存在______,一定不存在______,由最终结果可知原气体中______气体的体积比为______.
正确答案
解:根据气体的性质和浓硫酸的酸性、过氧化钠的强氧化性,结合反应的实验现象分析气体的成分.
其中混合气体中氨气具有碱性、氢气有还原性、二氧化氮是红棕色、氯化氢具有酸性.
注意题中典型的实验现象:无色混合气体,说明没有二氧化氮气体;
通过浓H2SO4时,气体体积减小,说明有氨气;
氨气和氯化氢气体反应,有氨气存在,就说明没有氯化氢气体;
通过过氧化钠后,气体呈红棕色,说明原混合气体中有一氧化氮;
一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,原混合气体中没有氧气,所以混合气体中有与过氧化钠反应生成氧气的二氧化碳;
最后混合气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,发现最后试管里仍为一满试管液体,说明氧气和一氧化氮恰好全部转化为硝酸且没有氢气.4NO+3 O2+2H2O=4HNO3,一氧化氮与氧气的体积比为4:3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 生成3体积的氧气需要6体积的二氧化碳,所以一氧化氮和二氧化碳的体积比为4:6=2:3.
故答案为:NH3、NO、CO2;NO2、HCl、H2;NO、CO2; 2:3.
解析
解:根据气体的性质和浓硫酸的酸性、过氧化钠的强氧化性,结合反应的实验现象分析气体的成分.
其中混合气体中氨气具有碱性、氢气有还原性、二氧化氮是红棕色、氯化氢具有酸性.
注意题中典型的实验现象:无色混合气体,说明没有二氧化氮气体;
通过浓H2SO4时,气体体积减小,说明有氨气;
氨气和氯化氢气体反应,有氨气存在,就说明没有氯化氢气体;
通过过氧化钠后,气体呈红棕色,说明原混合气体中有一氧化氮;
一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,原混合气体中没有氧气,所以混合气体中有与过氧化钠反应生成氧气的二氧化碳;
最后混合气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,发现最后试管里仍为一满试管液体,说明氧气和一氧化氮恰好全部转化为硝酸且没有氢气.4NO+3 O2+2H2O=4HNO3,一氧化氮与氧气的体积比为4:3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 生成3体积的氧气需要6体积的二氧化碳,所以一氧化氮和二氧化碳的体积比为4:6=2:3.
故答案为:NH3、NO、CO2;NO2、HCl、H2;NO、CO2; 2:3.
I.小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔(见图)产生了兴趣.他拟定“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题.小明通过查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占四分之一其余主要为二氧化碳和氮气.探究分两步进行.
(1)测量鳔内气体的体积.小明设计了两种方法:
A:用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积.
B:在水下刺破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积(如图).
你认为其中测量结果不准确的一种方法是______,(选填A或B)与理由有关的化学方程式是______.
(2)探究鳔内气体的成分.现有两集气瓶的鳔内气体,请你帮助小明设计实验进行验证.
II. 实验室常用H2O2分解法制取O2.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验.请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察______,定性比较得出结论.但有同学说这个结论不合理,他认为不合理的理由是______.
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验 的因素均已忽略.检查该装置气密性的方法是______,实验中需要测量的数据是______.
正确答案
解:(1)二氧化碳溶于水以及与水反应,不能用排水法收集,故答案为:B;C02+H2O=H2CO3;
(2)氧气具有助燃的特性,燃着的木条放入瓶中木条可以继续燃烧;二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,故答案是:
II.(1)该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断,故答案为:反应产生气泡的快慢;
氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用,故答案为:阴离子不相同,无法排除阴离子的干扰;
(2)检查该装置气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一小段,松手后看其是否回到原位,该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=判知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,故答案为:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一小段,松手后看其是否回到原位;收集40mL气体所需要的时间.
解析
解:(1)二氧化碳溶于水以及与水反应,不能用排水法收集,故答案为:B;C02+H2O=H2CO3;
(2)氧气具有助燃的特性,燃着的木条放入瓶中木条可以继续燃烧;二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,故答案是:
II.(1)该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断,故答案为:反应产生气泡的快慢;
氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用,故答案为:阴离子不相同,无法排除阴离子的干扰;
(2)检查该装置气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一小段,松手后看其是否回到原位,该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=判知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,故答案为:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一小段,松手后看其是否回到原位;收集40mL气体所需要的时间.
制取碘盐的流程如下:
试回答下列问题
(1)检验母液中是否含有SO42-离子的方法是______.
(2)过滤时,用到的玻璃仪器有:______、______、______.
(3)国家标准GB54606192规定碘盐含碘量(以碘计),出厂产品≥40mg/Kg.销售品≥30mg/Kg.某次实验时向一干净的坩埚中放入5g精盐,加入1mL0.001mol/L标准KIO3溶液搅拌均匀,在100℃恒温烘干1h,即得碘盐产品,该碘盐的含碘量约为:______mg/Kg(保留一位小数),是否是合格产品______(填:合格、不合格).
(4)检验碘盐是否加有碘酸钾,定性检验方法是在酸性介质中加还原剂KCNS,其反应如下:6IO3-+5CNS-+H++2H2O=3I2+5HCN+5SO42-,检验时,除需用KCNS外,还需要的一种试剂,最好是______.
(5)碘盐中的碘酸钾在560℃开始分解产生无色气体,剩余固体加硝酸酸化的硝酸银有黄色沉淀请.写出碘酸钾在560℃分解的化学方程式:______.
正确答案
解:(1)在检验SO42-时,加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO32-离子的干扰.即先加盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,说明含有SO42-.
故答案为:取少量母液先加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀,则说明有SO42-离子;
(2)过滤时,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;
(3)根据碘盐的含碘量==
=25.4mg/Kg,故答案为:25.4;不合格;
(4)反应生成碘,淀粉遇碘变蓝,则检验时,除需用KCNS外,还需要的一种试剂最好是淀粉;故答案为:淀粉;
(5)根据碘盐中的碘酸钾在560℃开始分解产生无色气体即氧气,剩余固体加硝酸酸化的硝酸银有黄色沉淀说明有碘离子产生,所以方程式为:2KIO32KI+3O2↑,故答案为:2KIO3
2KI+3O2↑.
解析
解:(1)在检验SO42-时,加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO32-离子的干扰.即先加盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,说明含有SO42-.
故答案为:取少量母液先加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀,则说明有SO42-离子;
(2)过滤时,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;
(3)根据碘盐的含碘量==
=25.4mg/Kg,故答案为:25.4;不合格;
(4)反应生成碘,淀粉遇碘变蓝,则检验时,除需用KCNS外,还需要的一种试剂最好是淀粉;故答案为:淀粉;
(5)根据碘盐中的碘酸钾在560℃开始分解产生无色气体即氧气,剩余固体加硝酸酸化的硝酸银有黄色沉淀说明有碘离子产生,所以方程式为:2KIO32KI+3O2↑,故答案为:2KIO3
2KI+3O2↑.
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