某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):(1)试剂X的化学式为______,反应I的离子方
题型:红桥区二模难度:来源:
某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):
(1)试剂X的化学式为______,反应I的离子方程式是______. 实验室配制480mL 1mol•L-1 X的溶液必须用到玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有______.常用来可以标定所配X的溶液浓度是否准确的实验名称是______. (2)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH,以生成沉淀b[Fe(OH)3].从实际工业的角度,你认为方案______更合理,理由是______ (3)已知N为氨气,实验室中还可以用下图装置制取氨气并进行氨气喷泉实验.
①仪器A的名称是______,装置中A口部和B口部之间联通导气管的作用是______ ②若用此装置制备N气,若A中盛有浓氨水,则B装置中的固体试剂不可以选用下列的______(填字母序号). A.生石灰 B.烧碱 C.胆矾 D.碱石灰 (4)若D中事先滴入少量酚酞,则C中液体呈______色,用离子方程式解释原因______. |
答案
(1)方案一:由溶液a通入过量的M生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液a中含有偏铝酸根、气体M为二氧化碳,故试剂X为NaOH溶液,反应I为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水,离子方程式为:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O, 实验室没有480mL容量瓶,应选择500mL容量瓶,配制500mL1mol•L-1 NaOH的溶液需要玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管、500mL容量瓶,故缺少500mL容量瓶, 可以利用中和滴定方法以标定所配NaOH溶液浓度是否准确; 故答案为:NaOH;Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;500mL容量瓶;中和滴定; (2)方案二:由溶液c通入过量的N生成氢氧化铝沉淀、硫酸铵可知,溶液c中含有铝离子、N为氨气,故试剂Y为硫酸,溶液b中含有硫酸铝、硫酸铁,调节PH值,是铁离子转化为氢氧化铁,过滤后,再向滤液中加入过量的氨水沉淀铝离子, 与方案一相比较,方案一步骤少,操作简单,故方案一更合理, 故答案为:方案一;步骤少,操作简单; (3)①、仪器A是分液漏斗,装置中A口部和B口部之间联通导气管的作用是:平衡分液漏斗内外压强,防止分液漏斗堵塞; ②、A中盛有浓氨水,与生石灰、烧碱、碱石灰混合,放出大量的热,溶液中氢氧根离子浓度增大,利用氨气逸出,产生大量的氨气,氨水与胆矾反应生成氢氧化铜沉淀,不能产生氨气,故C不能可以, 故答案为:C; (4)氨气溶于水,反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根,NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,溶液呈碱性,酚酞在碱性条件下呈红色, 故答案为:红;NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-. |
举一反三
I.硫酸铁糖衣药片是一种治疗缺铁性贫血的药剂.某化学课外活动小组测定其中铁元素含量的实验步骤如下:
(1)刮除药片糖衣称得样品ag,将其研碎后迅速溶解,配制溶液.操作如图所示,操作是否正确,______,如不正确,说明原因(正确可不填写)
(2)洗涤的目的是除去附着在沉淀上的______.(写离子符号) (3)将沉淀物灼烧,冷却至室温,称得其质量为b1g,再次灼烧并冷却至室温称得其质量为b2 g,若b1-b2=0.3,则接下来的操作______,后通过计算可得出结果. (4)有同学认为:上述流程中若不加入氯水,其它步骤不变,仍可达到目的.他的理由是______ (用化学方程式表示) II.某化学兴趣小组在做实验时,将AgNO3溶液和KI溶液混合,发现有黄色沉淀生成,振荡后迅速消失.大家经查阅资料后发现,可能的原因是发生了下列反应:AgI+I-
[AgI2]- (1)甲同学设计了两个简单的实验方案来进行验证,请你协助他完成实验. 实验l:向浓Ⅺ溶液中滴加AgNO3溶液,观察到无沉淀生成. 实验2:向AgNO3溶液中滴加Ⅺ溶液,有黄色沉淀生成;再______. (2)乙同学在实验所得的溶液中滴加硝酸溶液,结果又出现了沉淀.请解释出现沉淀的原因______. (3)丙同学在实验所得的溶液中,滴加氯水也可以看到沉淀,但由于溶液为黄色,分不清沉淀的颜色.大家通过查阅数据,分析认为产生的沉淀不可能是AgCl,所查阅的数据是______. 同学们通过查阅资料知道,AgCl沉淀能溶于浓氨水.请写出这一反应的离子方程式______. |
三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3•6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,其实验步骤如下:A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3•6H2O晶体.填写下列空白:
(1)收集导管B处的气体可采用的方法是______.滴加盐酸时,发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是______. (2)烧杯内放过量稀HNO3的原因是______.发生反应的离子方程式是______. (3)整个实验过程中,弹簧夹a都必须打开,除为排出产生的气体外,另一个目的是______. (4)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3•6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是______ (5)你认为该实验存在的缺点可能有:______. |
针对苏教版化学1第75页上“铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为+2价铁的化合物,如果与氧化性较强的氧化剂(如氯气、双氧水等)反应则转化为+3价的化合物”的叙述,化学研究性学习小组拟通过以下实验探究“新制的还原性铁粉和盐酸的反应(铁过量)”.请你参与探究并回答有关问题: (1)利用KSCN、H2O2等药品检验反应后的混合液中含有二价铁的实验方法和现象是______;但在实验中往往又看到红色迅速褪去,同时溶液呈黄色,其可能的原因是______;学生在做实验时往往滴加双氧水的浓度过大,或者过量,还看到迅速产生大量气泡,写出该现象产生的化学方程式:______. (2)有资料介绍“取少量反应液(含二价铁)先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈现血红色.若再滴加过量新制氯水,却发现红色褪去.同学对红色褪去的原因提出各自的假设.某同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态.”如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式______. (3)探究高铁酸钾的某种性质. 【实验一】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0mmol•L-1(1mmol•L-1=10-3mol•L-1)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变).
【试验二】将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0mmol•L-1 的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和 60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2.则 ①实验1的目的是______; ②实验2可得出的结论是______; ③高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O⇌4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是______. |
甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物.
文献记载:I.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物. II.FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0. III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收. 甲的实验操作和现象记录如下:
实验操作 | 实验现象 | 打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹. | | 打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞. | 无明显现象. | 加热烧瓶,反应开始后停止加热. | ①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅; B中溶液变棕色; C中溶液紫色变浅. ②反应停止后,A中无固体剩余. | (1)现有含Fe2O380%的赤铁矿100t,理论上可冶炼含Fe95%的生铁多少吨? (2)准确称取6g铝土矿(含Fe2O3、Al2O3)样品,放入盛有100mLHCl的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10mol•L-1的NaOH溶液,产生的沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示.试求: ①盐酸的物质的量浓度是多少? ②若b=2.3,则铝土矿中氧化铝的质量分数是多少?
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