(12分)摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定,是分析化学中常见的还原剂。某研究性学习小组设计了下面的实验装置来制备摩尔盐
题型:不详难度:来源:
(12分)摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定,是分析化学中常见的还原剂。某研究性学习小组设计了下面的实验装置来制备摩尔盐。 实验步骤: (1)把30%NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却,将洗涤铁屑后的NaOH溶液装入F中。 (2)在E中用处理过的Fe屑和稀H2SO4反应制取FeSO4。 (3)将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合,结晶得摩尔盐。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015406-50560.jpg) 试回答下列问题: (1)F中的NaOH溶液的主要作用是 (2)Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气可赶走装置中的氧气及(NH4)2SO4溶液中的溶解氧,操作时应先关闭活塞 ,并同时打开活塞 。 请写出Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气的另外一个作用 (3)使摩尔盐结晶可采取两种方法:①蒸发溶液、再自然冷却结晶;②不蒸发溶液、直接自然冷却结晶。你认为较好的方法是 。(填序号) (4)原料利用率高,副产品少,产生的有害废物少,保护环境是“绿色化学”的主要内涵。 请写出此实验中能体现“绿色化学”的具体做法(至少写出两点): 、 。 |
答案
(12分) (1)除去混在氢气中的酸性气体(2分) (2)A B、C (各1分,共2分) 将E中的产生的硫酸亚铁溶液压入D中(2分) (3)②(2分) (4)用氢氧化钠溶液除去混在氢气中的酸性气体;氢氧化钠溶液重复使用;用氢气驱赶氧气,防止亚铁盐被氧化;等其它合理答案(每空2分,共4分) |
解析
略 |
举一反三
(20分)(I) 下图甲和乙是某学校王老师制备NH3 并进行性质实验时的改进装置。按图甲把仪器安装好,称取2g固体氯化铵装入试管底部,再快速称取2g氢氧化钠覆盖在氯化铵上方;立即用带有滴管的塞子塞紧(滴管预先吸入约2mL 浓氨水);烧杯内盛滴有酚酞试液的水:把浓氨水滴入试管里,可立即观察到试管内发生剧烈反应,有大量气泡.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015358-42631.jpg) 将上述中收满NH3 的圆底烧瓶取下,改装成图乙所示的装置,胶头滴管内事先预吸入2mLH2O ,此时小气球系在玻璃棒上呈自然松驰状态;将滴管内的水慢慢滴入烧瓶中,轻轻晃动烧瓶,通过观察实验现象便可以验证NH3的某个性质。按要求回答下列问题: (1)中学化学教材中是用与制O2相同的制备装置来加热制取NH3的,该化学方程式为:__________________________________________________________ (2)下面是某同学关于王老师能用图甲制取NH3的原因分析,有道理的是__________。 ①在NH3 · H2O 中有平衡 使平衡向左移动 ②在NH3· H2O 中有平衡 使平衡向左移动 ③Na0H 溶于水时放热,使体系的温度升高,NH3的溶解度减小 ④NH4Cl与NaOH 在此情况下可反应生成NH3,![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015358-81618.jpg) ⑤NH4Cl 会分解释放出NH3 (3)图甲中的NH4Cl 与NaOH 固体混合物能否用CaO 固体代替 (填”能”与”不能”) (4)如何判断图甲中烧瓶己收满NH3 ?_____________________________________________ (5)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后,观察到的现象是 它说明了NH3
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015359-86300.jpg) (Ⅱ)如上图所示:在B槽中装有500 mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为 通过导气管C往余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是: ___________________________________________________ 有关反应的化学方程式为:___________________________________________ 当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,则共通入氧气的体积为 ________mL,水槽B中溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(设溶液的体积仍为500 mL) |
(13分)下图所示装置进行有关实验,将A逐滴加入B中
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015354-67884.jpg) ⑴若A是实验室的一种常用燃料,B是生石灰,实验中观察到C中黑色固体逐渐变红,当C中黑色固体大部分变红时,关闭F,然后往烧杯中加入热水,静止一会,观察到III中试管壁出现了光亮的银镜,则A是 ,C是 ,请写出反应管C中所发生的反应方程式: 。试管E中所发生反应的离子方程式: 。 ⑵若I处酒精灯不加热, B、C仍是实验(1)中原物质,实验中也观察到C中黑色固体逐渐变红,同时可观察到E中溶液先形成沉淀,然后沉淀溶解,并有一种无色无味的气体逸出,当溶液恰好澄清时,关闭F,然后往烧杯中加入热水,静止一会,观察到III中试管壁也出现了光亮的银镜,则A是 ,E中是 与葡萄糖的混合液(写化学式)。请写出反应管C中所发生反应的方程式: 。仪器D在此实验中的作用是 。 ⑶若B为浓硫酸,E为苯酚钠溶液,C仍旧不变,A是只含一个碳的一种有机物也能发生银镜反应,实验中同样能观察到C中黑色固体逐渐变红,同时可观察到试管中溶液变浑浊,则A可能是 ,然后往烧杯中加入沸水,可观察到试管中的现象是 ,此实验中浓硫酸的作用是 。写出(1)中A和(3)中A二种物质在浓硫酸存在时所发生的反应方程式: ,此反应中浓硫酸的作用是 。 |
(15分)某化学兴趣小组以含铁的废铝为原料制备硫酸铝晶体,设计如下的实验方案:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015348-58445.jpg) 请回答以下问题: (1)上述实验中多次用到过滤操作,该操作中要用到的玻璃仪器有 ; (2)步骤②中有洗涤沉淀的操作,如何判断沉淀已洗涤干净: ; (3)评价步骤②的操作中难以控制之处 ,请你提出一个合理而比较容易操作的实验方案(药品可任选) ; (4)步骤①中使用的NaOH溶液以4mol/L为宜。某同学称量mgNaOH固体配制 V m L 4mol/L的NaOH溶液,下面是该同学配制过程的示意图,其操作中错误的是(填操作序号) 。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015348-27540.jpg) |
(12分)某校化学小组学生利用“废铁屑与水反应”的产物还原氧化铜,并制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持、加热及尾气处理装置均已略去)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015340-91867.jpg) ①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用蒸馏水洗涤2~3遍,用滤纸吸干水分。 ②将洗涤干燥后的废铁屑和石棉绒混合置于气密性良好的上述装置B中。 ③先点燃X处的酒精灯,待试管C中出现大量水雾时,点燃Y处的酒精喷灯。 ④经过必要的实验操作后,点燃Z处的酒精灯。 ⑤停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。 ⑥利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200127/20200127015340-31556.jpg) 回答下列问题: (1)实验步骤①的目的是 。 (2)步骤③X处是指 (用图中的A、B、C……表示),待试管C中出现大量水雾时,点燃Y处的酒精喷灯的目的是: 。 (3)步骤④必要的实验操作是指: 。 (4)步骤⑥从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括: 。 (5)这个流程中需保持盐酸过量,主要原因是: 。 |
(16分)二氧化钛是一种不溶于稀酸的物质,常用于制取金属钛。某种金红石矿石的主要成分是TiO2,含有Fe2O3和Al2O3杂质。一研究性学习小组设计如下方案制备金属钛,并得到其它副产品。 (1)已知Fe(OH)3、Al(OH)3,开始沉淀的pH数据(见下表)
氢氧化物
| Fe(OH)3
| A1(OH)3
| 开始沉淀pH
| 1.5
| 3.3
| 向溶液I中滴加NaOH溶液,并调溶液pH,若开始只得到一种沉淀,该沉淀是 ,应控制pH的范围是 ,反应的离子方程式是 ; (2)向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”,若操作不当会减少滤渣Ⅲ的质量,请你设计另一种方案代替向溶液Ⅱ中“继续加适量NaOH溶液”的方案,该方案是 ,反应的离子方程式是 ; (3)已知:①CO2(g)==C(s)+O2(g); △H="393.5" kJ·mol-l ②CO(g)+ O2(g)==CO2(g); △H=-283 kJ·mol-l ③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g);△H ="141" kJ·mol-l 写出TiO2与Cl2+C反应的热化学方程式 。 (4)若经过多步反应后制得b g金属钛,则金红石矿石中TiO2的质量分数为 |
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