江苏省东海县矿产丰富，除了水晶制品名扬天下外，蛭石、蛇纹石等矿石储量大，品位高，其相关的耐火、保温隔热材料（主要成分为MgO、Al2O3）工业也较发达．某中学化
题型：不详难度：来源：
某中学化学探究小组通过查阅相关资料，对蛭石的组成进行了实验探究．
I、相关资料：①蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成
②氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH
| 氢氧化物 | Fe（OH）3 | Mg（OH）2 | Al（OH）3 | |||||||||||||
| 沉淀的pH范围 | 1.5-4.1 | 9.4-12.4 | 3.3-5.2 | |||||||||||||
| 蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2，每次转化所得固体成分只有一种，由工艺流程图可知固体A为SiO2；滤液B含有氯化镁、氯化铁、氯化铝等，滤液B加入氢氧化钠溶液，由氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化铝开始沉淀及沉淀完全时的pH值可知，固体D为氢氧化铁，滤液C含有氯化镁、偏铝酸钠、氯化钠；滤液C通入二氧化碳，可知固体F为氢氧化铝，滤液E含有氯化镁、氯化钠等． （1）D为氢氧化铁可以加热分解制备氧化铁红色颜料，反应方程式为2Fe（OH）3
故答案为：2Fe（OH）3
（2）滤液E含有氯化镁、氯化钠等，向将所得的滤液E中加入足量的NaOH溶液，再进行过滤、洗涤、干燥，得氢氧化镁沉淀，最后进行高温灼烧氢氧化镁可以生成氧化镁，制取耐火材料． 故答案为：向将所得的滤液E中加入足量的NaOH溶液，再进行过滤、洗涤、干燥，最后进行高温灼烧． （3）根据表中数据，控制溶液的pH在7～8之间，Mg2+没有变化，Al3+转化为AlO2-，只有Fe3+沉淀，保证沉淀只有Fe（OH）3． 故答案为：根据表中数据，控制溶液的pH在7～8之间，Mg2+没有变化，Al3+转化为AlO2-，只有Fe3+沉淀，保证沉淀只有Fe（OH）3． （4）固体A为SiO2质量为2.4g，物质的量为
D为氢氧化铁，质量为2.14g，物质的量为
F为氢氧化铝，质量为1.56g，物质的量为
故氧化镁的质量为8.22g-2.4g-1.6g-1.02g=3.2g，物质的量为
所以n（MgO）：n（Al2O3）：n（Fe2O3）：n（SiO2 ）=0.04mol：0.01mol：0.01mol：0.02mol=4：1：1：2． 所以用氧化物的形式表示蛭石组成的化学式为8MgO?Al2O3?Fe2O3?4SiO2． 故答案为：8MgO?Al2O3?Fe2O3?4SiO2． | ||||||||||||||||
| 铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料． （1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是______． （2）某实验小组利用右图装置验证铁与水蒸气的反应． ①湿棉花的作用是______，试管中反应的化学方程式是______． ②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是______（填序号）． a．一定有Fe2+、H+和Fe3+ b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+ c．一定有Fe2+、Fe3+，可能有 H+ d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+ （3）另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体．经测定气体中含有SO2、CO2和H2． ①铁与浓硫酸反应的化学方程式是______． ②气体中混有CO2的原因是（用化学方程式表示）______． ③将672mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，反应的离子方程式为______，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66g．由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是______．  | ||||||||||||||||
某化学课外活动小组在实验室做了如下一系列实验： 该小组设计了如图1所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性． ①甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，则装置Ⅰ的a仪器中可加入______或______，装置Ⅱ从______管口进气即可作为排气法收集O2的装置． ②乙同学认为利用装置Ⅱ，可收集NO，试简述操作方法______．．学习小组在研究CH4还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引．查阅资料得知：在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4．为进一步探究黑色粉末的组成及含量，他们进行如下实验． （一）定性检验 （1）往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中一定有______，产生气泡的离子方程式为______． （2）热还原法检验：按图2装置连接好仪器（图中夹持设备已略去），检查装置的气密性．往装置中添加药品．打开止水夹K通人氢气，持续一段时间后再点燃C处的酒精灯． 请回答下列问题： ①检查装置A气密性的方法是______． ②B中试剂的名称是_______． ③若加热一段时间后，装置D中白色粉末变蓝色，对黑色粉末的组成得出的结论是______ （填“是或否”）含有Fe3O4． ④综上所述：黑色粉末的组成为______和______． （3）为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4，某同学设计实验方案如下：取少量黑色粉末于试管，加足量盐酸，充分振荡使黑色粉末完全溶解，滴人KSCN溶液，观察现象．请分析此方案是否可行，并解释原因．答：______． （二）．沉淀法定量测定 为进一步分析该黑色粉中两组分的比例关系，按图3实验流程进行测定． （4）操作II的名称是______、______、转移固体． （5）通过以上数据，计算黑色粉末中两组分的质量分别为______． | ||||||||||||||||
下列说法正确的是（ ）
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| 在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应．请设计实验，证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应． （1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：______ （2）证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是______ （3）某同学用如图所示装置进行实验，请帮助该同学完成设计，用下列简图画出未完成的实验装置示意图（铁架台可省略，导气管的形状可根据需要选择）  （4）停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，过滤．若混合物中既有Fe2+又有Fe3+，则证明该结论的实验方法是：______ （5）经检验上述滤液中不含Fe3+，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的Fe元素．原因是（结合离子方程式说明） ______ （6）某同学利用上述滤液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色． ①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是：______． ②为了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并尽可能长时间保持其白色，可采取的措施有多种，请写出其中的一种．______． | ||||||||||||||||
在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物．该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉．这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁“．请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁“．实验中必须使用普通铁粉和6摩/升盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）．填写下列空白： （1）实验进行时试管A中应加入的试剂是______；烧瓶B的作用是______；烧瓶C的作用是______；在试管D中收集得到的是______． （2）实验时，U型管G中应加入的试剂是______；长颈漏斗H中应加入______． （3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）______． （4）烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是______． （5）试管E中发生反应的化学方程式是______． （6）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须______；E管中的反应开始后，在F出口处应______． |