(18分)氮化铝(AlN0是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。(已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+ NH3↑)
【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是 。
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先 ,再加入实验药品,接下来的实验操作是 ,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是 。
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见 。
【方案2】用下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是 (填选项序号)。
a.CCl4 b.C6H6 c.NH4Cl溶液 d.H2O
(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为VmL(已转换为标准状况),则A1N的质量分数是 (用含m、V的数学表达式表示)。
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为 。
(7)若在步骤③中未洗涤,测定结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(17分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题:
(1)如何加快废铁屑的溶解,写出两种办法_____________________。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_________________范围内。
(3)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是__________________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为_________________。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为_______________。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:2Fe3++2I-═2Fe2++I2 I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
则溶液中铁元素总含量为g/L。若滴定前溶液中H2O2没除尽,所测定的铁元素的含量将会____________(填“偏高”“偏低”“不变”)。
(9分)查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是_______________(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH B.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
C.在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别 D.分别在两种溶液中滴加甲基橙
(2)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是_____________(填序号)。
A.Cl2 B.H2O2 C.KMnO4 D.HNO3
(3)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离子方程式:________________。
(4)已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K2FeO4),高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是______________。
(6分)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是 ,需用氧化剂的是 (填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 (填化学式)。
(3)已知在稀盐酸酸化条件下1molNa2Cr2O7能氧化KI生成3molI2,则还原产物为 (填化学式)。
右图是KNO3和NaCl的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.t1℃时,100gKNO3饱和溶液中含有20g KNO3
B.NaCl的溶解度不受温度的影响
C.温度高于t2℃时,KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度
D.t2℃时,KNO3的饱和溶液和NaCl的饱和溶液中溶质的质量分数不一定相等
H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol/L的Na2S2O3溶液滴定I2溶液发生的反应为I2+2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是
A.该滴定可用甲基橙做指示剂
B.Na2S2O3是该反应的还原剂
C.该滴定可选用右图所示装置
D.该反应中每消耗2mol Na2S2O3,电子转移数为4mol