(9分)某研究性学习小组在网上收集到信息:钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后得到的白色产物进行了如下探究:
[实验操作] 将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底有黑色颗粒,瓶壁上附着白色物质。
[提出假设]
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计方案] 该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液。 ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | ①出现白色沉淀。 ②无明显现象 | 白色物质为Na2CO3 |
请回答下列问题:
(1)写出金属镁与二氧化碳反应的化学方程式:__________________。
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是________________。
(3)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________________。
(4)乙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意乙同学的观点,并简述理由:___________。
(8分)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3),某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数,设计如下实验方案:
Ⅰ.加热分解法
利用图1装置,充分加热小苏打样品。
(1)仪器a的名称为______________。
(2)在实验过程中,需要测量的实验数据有:
①仪器a的质量;
②______ ____;
③____ ________。
Ⅱ.测量气体体积法
利用图2装置,测定反应生成气体的体积。
(3)组装好仪器后,首先进行的操作为_____ ___。
(4)导管g的作用为___ _____。
(5)因为CO2溶于水,为了减小实验误差,B、C中最好用________溶液代替水。
(6)待反应结束,气体冷却至室温后,利用图示装置读取气体体积时,应注意的事项有:
①______________________________;
②_______________________________。
(9分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:________(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品;采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl3可用铁粉和________反应制备;
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为________________;
(10分)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是____ ___(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填选项字母)。
A.稀硝酸 B.氨水 C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是_________,_______。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为______________________。
(8分)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 | CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 | Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是_____ ,__ _,ab段发生反应的离子是________,bc段发生反应的离子方程式为__________。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的阳离子是_____ ,__ _,其物质的量之比为_________,ab段反应的离子方程式为____________。
下列中学常见实验的现象或表述正确的是
A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色
B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
D.FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液