(11分)某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝。回答下列问题:
(1)在实验中需用1 mol·L-1的NaOH溶液480 mL,配制该溶液已有下列仪器:托盘天平(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒,还缺少的仪器是_______________________。
在灼烧操作中用到下列仪器中的一种,其名称是________。
(2)写出步骤①中发生反应的离子方程式____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作③中洗涤如何操作_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)甲同学在实验室中用下列装置制备CO2气体,并通入滤液B中制取Al(OH)3时,结果没有产生预期现象。
乙同学分析认为:甲同学通入CO2不足是导致实验失败的原因之一。你认为乙的分析是否合理?________。若合理,请用离子方程式解释其原因________________________________________________________。
(若你认为不合理,该空不作答)
丙同学分析认为:甲同学通入的CO2中含有HCl气体,也是导致实验失败的原因,在实验中增加某装置可解决这个问题。请帮助该同学画出该装置图,并注明试剂名称。
(9分) A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出)。已知H为主族元素的固态氧化物,F是红褐色难溶于水的沉淀,且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在元素周期表中位置________。
(2)写出C、H物质的化学式:C________,H________。
(3)写出反应①⑦的化学方程式:
反应①:______________________________________________________________。
反应⑦:______________________________________________________________。
(4)反应⑥过程中的现象是______________________________________________。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
— |
315 |
— |
熔点/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
— |
— |
— |
升华温度/℃ |
— |
— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式______________________。
(2)装置A中g管的作用是________;装置C中的试剂是________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是__________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(9分)在一次化学兴趣小组活动中,一小组利用物质间互变,设计成一平面“魔方”,如图所示:
已知:①A、B、C、D、G含有同一种元素。
②有下列表格:
物质 |
纯A(单质) |
B(溶液) |
D(固体) |
G(溶液) |
颜色 |
银白色 |
黄色 |
红棕色 |
浅绿色 |
③E是通常情况下密度最小的气体;B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;在水溶液中B也能将一种气体氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E和G。
根据以上信息填空:
(1)写出D的化学式________;G生成C的过程中所出现的现象为________________________________________________________________________。
(2)写出下列反应的化学方程式:E→A________;A→B________。
(3)B→F的离子方程式为_________________________________________________。
(9分)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去):
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)________。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是________。
(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)________。
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是________。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)________。
现有浓度分别为1 mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空。
(1)充分反应后,如果溶液中还有一定量的Cu2+,则溶液中一定含有的金属离子还有________,该离子在溶液中的物质的量范围为________,可能含有的金属或金属离子为________。
(2)反应完毕后,铁粉有剩余,溶液中一定含有的金属离子为________,为________mol,一定没有的金属离子为________。