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氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及...

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的流程如下:

请回答下列问题:

(1)“氧化”阶段通入过量空气比用氯气作氧化剂具有的优点是____________

(2)“合成”阶段生成Na2FeO4的离子方程式为___________________________

(3)为了检验“氧化”过程中所得FeCl3 溶液中是否含有Fe2+,某同学取少量溶液于试管中,选用下列试剂可以达到目的的是_______(填字母)。

a.KSCN溶液    b.NaOH溶液    c.K3[Fe(CN)6]溶液   d.苯酚溶液

若选用酸性KMnO4溶液进行检验,请分析方案是否合理,并说明理由:____________

(4)过程①制取FeCl3固体的具体操作步骤是__________________________。若使6.4mol/LFeCl3饱和溶液不析出Fe(OH)3,需控制溶液的pH小于____。{已知该实验条件下,Ksp[(Fe(OH)3]=8.5×10-36,Kw=1.1×10-13,1.13≈1.33}

(5)在不同温度和不同pH 下,FeO42-的稳定性如下图所示:

从上图分析,为了提高“合成”阶段Na2FeO4的产率,可采取的实验条件范围为______________________

 

选用通入空气经济、而氯气有毒,污染环境 2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3C1-+5H2O c 不合理,溶液中的氯离子与KMnO4发生反应,也可以使其褪色 在HC1气流中蒸发FeCl3 溶液制取FeCl3 1 控制反应温度≤30℃,pH≥11.50的条件下进行 【解析】 (1)由于Fe2+具有较强的还原性,所以用空气氧化比用氯气氧化好,其优点是经济无污染; (2)根据转化关系中的物质关系可知,生成Na2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3C1-+5H2O; (3)该溶液中主要含有Fe3+,所以a、b、d都不能用,因此检验是否含有Fe2+,可选用c;酸性K MnO4溶液也可用于检验溶液中是否含有Fe2+,但该溶液中含有Cl—,也能与KMnO4发生反应,使其褪色,所以不合理; (4)为防止Fe3+的水解,从溶液中析出FeCl3固体需要在HC1气流中蒸发FeCl3 溶液;已知c(Fe3+)=6.4 mol/L,Ksp[(Fe(OH)3]=8.5×10-36,所以c3(OH—)== =1.33×10-36,c(OH—)=1.1×10-12 mol/L,因此溶液中的c(H+)=0.1 mol/L,则pH=1,所以需控制溶液的pH小于1; (5)根据图象可知,温度越高,产率越低,所以可控制反应温度低于30℃;而pH越大,产率越高,所以可控制溶液的pH大于11.50。  
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某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。

操作

现象

向盛有4gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水得到溶液a

剧列反应,产生能使带火星木条复燃的气体

5mL溶液a于试管中,滴入两滴酚酞

.溶液变红

.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色

 

1Na2O2与水反应的化学方程式___

2)ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应。

.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂___(填化学式),有气体产生。

.乙同学查阅资料获悉:用KMnO4可以测定H2O2的含量:取15.00mL溶液a,用稀H2SO4酸化,逐滴加入0.003molL-1KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00mLKMnO4溶液。

请配平:___MnO4-+___H2O2+___=___Mn2++___O2↑+___H2O

②溶液ac(H2O2)=___molL-1

③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是___

3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:

.H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入50.1molL-1NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色。

.0.1molL-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞的,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O2,溶液颜色无明显变化。

①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论是___

②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中,___

 

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某课外小组在实验室制备氨气,并进行有关氨气的性质探究.

该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气.

应该选用的仪器及装置有填字母 ______

生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为 ______

该小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性.

在上述过程会同时发生多个反应,写出其中属于置换反应的化学方程式 ______ 若实验时通入氨气的速率过快,在烧瓶中会出现白烟,该物质的化学式为 ______

该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵.

甲同学先将二氧化碳通入水中,充分溶解后,再通入氨气;乙同学先将氨气通入水中,充分溶解后,再通入二氧化碳.合适的方案是 ______ ,原因是 ______

检验产物中有的方法为 ______

 

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某化学活动小组设计如图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2Na2CO3反应得到的固体物质。

1)装置A中发生反应的化学方程式是___

2)试剂Y___;作用是___

3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯的氧化物.可以确定的是C中含有氯元素的盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C中反应后固体的成分进行猜想和探究。

提出合理假设。

假设1:存在两种成分:NaHCO3和物质W

假设2:存在三种成分:NaHCO3Na2CO3和物质W

则上述假设中物质W___(填化学式)

设计方案,进行实验。请填写相应的实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂:稀H2SO4、稀HNO3BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于AB试管中

 

步骤2:向A试管中滴加___

①若无明显现象,证明固体中不含___

②若出现___(填现象和结论)

步骤3:向B试管中滴加___

若溶液中出现白色沉淀,则证明含有氯元素的盐;结合步骤2中①,则假设1成立;结合步骤2中②,则假设2成立

 

4)若假设1成立,已知C中有0.1molCl2参加反应,推知C中反应的化学方程式为___

 

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某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。

甲同学认为沉淀可能是CuCO3;乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2;丙同学认为沉淀可能是CuCO3Cu(OH)2的混合物。(查阅资料知:CuCO3Cu(OH)2均不带结晶水)

.按照甲同学的观点,发生反应的离子反应方程式为_______________________

在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。其具体操作依次为____________________

.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。

1)各装置连接顺序为__________________________

2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是__________________

.若CuCO3Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成。

1)装置C中碱石灰的作用是__________________,实验开始和结束时都要通入过量的空气,请说明结束时通入过量空气的作用是____________________________

2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为___________

 

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某课题组设计实验探究SO2的性质。

实验现象:B中无沉淀生成,C中有白色沉淀;D中溶液颜色变浅,E中产生白色沉淀。

1)仪器R的名称是___

2)实验室在常温下用80%的硫酸与亚硫酸钠粉末反应制备SO2,写出A中反应的化学方程式:___

3)部分实验步骤如下:连接装置、检查气密性、装药品,向装置中通入一段时间N2,然后启动A中反应。通入一段时间的N2的目的是___

4)探究装置C中通入SO2的量与产物的关系。

①他们提出如下猜想:

猜想1:通入过量的SO2,则发生反应的离子方程式为Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2SO42-+2NO+4H+

猜想2:通入少量的SO2,则发生反应的离子方程式为___

②请你帮他们设计实验证明猜想1和猜想2哪个合理,完成下列实验:

提供试剂:溴水、铜粉、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液

实验步骤

实验现象及结论

取少量C中反应后溶液于试管中,___

___

 

 

5)下列可检验装置D反应后溶液中是否有Fe2+的最佳试剂是___(填字母)

a.KSCN溶液   b.NaOH溶液   c.K3[Fe(CN)6]溶液   d.KSCN溶液和双氧水

6)常温下,实验完毕后,分离、提纯装置E中白色固体M,取适置M于试管中,滴少量盐酸(M剩余),所得溶液的pH___7(“>”“<”“=”)

 

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