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绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对...

绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:____________

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1K2)(设为装置A)称重,记为m1 g,将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g,按如图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是______

②将下列实验操作步骤正确排序______(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g

a.点燃酒精灯,加热           b.熄灭酒精灯     c.关闭K1K2

d.打开K1K2,缓缓通入N2   e.称量A         f.冷却到室温

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

CD中的溶液依次为______(填标号)CD中有气泡冒出。

A.NaOH  B.品红  C.H2SO4   D.Ba(NO3)2    E.BaCl2

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式__________

 

样品没有变质 绿矾容易被氧化 (球形)干燥管 dabfce E、B 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 【解析】 (1)亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子; (2)①根据仪器的图形可判断仪器名称; ②实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮气排出装置中的空气,冷却时注意关闭开关,冷却至室温再称量固体质量的变化; (3)硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,C为氯化钡溶液,用于检验SO3,D为品红溶液,可用于检验SO2。 (1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知样品中没有Fe3+,但Fe2+不稳定,易被空气中氧气氧化生成Fe3+,最终溶液变红色; (2)①由仪器的图形可知B为干燥管; ②实验时,为避免Fe2+被氧化,应先通入氮气,排出装置中的空气,冷却时注意关闭开关,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为dabfce; (3)①实验后反应管中残留固体为红色粉末,说明生成Fe2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则一定生成SO2,可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,C为氯化钡,用于检验SO3,发生反应:SO3+H2O=H2SO4,BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,因此可观察到产生白色沉淀,D为品红溶液,可用于检验SO2,可观察到品红溶液褪色。未反应的SO2、SO3会导致大气污染,可根据二者是酸性氧化物,能够与碱发生反应,用碱作吸收液,除去SO2、SO3而排除其环境造成的污染,故合理选项是E、B; ②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,分解反应方程式为:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
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某校兴趣小组的同学围绕Fe3+S2-的反应,产生了激烈的争辩,请你帮助他们完成相应的记录

(1)甲同学认为,类似于Fe3+I-Fe3+S2-也能发生氧化还原反应。其中,甲同学提到的Fe3+I-发生反应的离子方程式是______

(2)乙同学认为甲同学考虑欠周,他认为Fe3+S2-发生反应的离子方程式可能跟滴加顺序有关。如果是向氯化铁溶液中逐滴加入硫化钠溶液,离子方程式类似于(1)中的离子方程式;如果是向硫化钠溶液中逐滴加入氯化铁溶液,离子方程式则有所不同,应该为______

(3)丙同学的看法与甲,乙两位同学都不同,既然类比,他更倾向于与的反应类比。这样说来,丙同学预期的Fe3+S2-发生反应的离子方程式应为______

(4)丁、戊和己三位同学急了,相约来到了实验室。其中丁同学是这样做的实验:称取______gFeCl3固体置于烧杯中,用______溶解,再加适量水配成100 mL溶液备用。取2 mL1 mol/LFeCl3溶液于试管中,逐滴滴加0.1 mol/LNa2S溶液。开始局部产生少量的黑色沉淀,振荡,黑色沉淀立即消失(若不振荡,黑色沉淀慢慢消失),同时溶液呈浅黄色浑浊,且有少量的红褐色絮状沉淀产生,闻到轻微的臭鸡蛋气味;滴加到5Na2S溶液时,溶液开始出现少量的蓝黑色沉淀,振荡,沉淀不消失;继续滴加Na2S溶液,产生大量沉淀。戊同学所做的实验跟丁同学所做的实验只在滴加顺序上存在不同,刚好形成补充。简述戊同学的实验操作______

(5)已同学将戊同学在实验过程中得到的黑色沉淀A,连同实验室现有的FeS药品(分析纯)一起,做了三个小实验。

实验内容

实验现象

A+H2O

无明显现象,即便加热至沸腾,沉淀也不溶解,溶液颜色也不改变,更没有臭鸡蛋气味的气体生成

A+HCl

黑色沉淀溶解,并出现大量浅黄色沉淀,伴随有臭鸡蛋气味的气体生成

FeS+HCl

生成大量臭鸡蛋气味的气体,但没有浅黄色沉淀生成

 

 

根据已同学的实验可知,黑色沉淀A可能为______填化学式;它在中性或碱性溶液中能稳定存在。据此可知向硫化钠溶液中加入少量氯化铁溶液的离子方程式可能为______

 

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二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:

物理性质

毒性

色态

挥发性

熔点

沸点

剧毒

金黄色液体

易挥发

76

138

化学性质

300℃以上完全分解;

S2Cl2+Cl22SCl2

③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险;

④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;

 

 

1)制取少量S2Cl2

实验室可利用硫与少量氯气在110140℃反应制得S2Cl2粗品。
 

①仪器m的名称为___,装置F中试剂的作用是___

②装置连接顺序:A→___→E→D

③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___

④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和___

2)①S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式___

②甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH 溶液,该方案___(填“可行”或“不可行”),原因是___

3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:

W溶液可以是___(填标号)

aH2O2溶液    bKMnO4溶液(硫酸酸化)    c.氯水

②该混合气体中气体X的体积分数为____(用含Vm的式子表示)

 

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氯气与碱溶液反应,在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO-Cl-,在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO3-Cl-,研究小组用如图实验装置制取氯酸钾(KClO3),并测定其纯度。

a为浓盐酸  bMnO2 c为饱和食盐水 d30%KOH溶液 eNaOH溶液

回答下列问题:

(1)检查装置气密性后,添加药品,待装置水温升至开始反应。

①写出装置中反应的化学方程式为______

②若取消装置,对本实验的影响是______

③实验结束,拆解装置前为了防止大量氯气逸出,可采取的措施是______

④从装置的试管中分离得到KClO3粗产品,其中混有的杂质是KClO______

(2)已知碱性条件下,ClO-有强氧化性,而ClO3-氧化性很弱。设计实验证明:碱性条件下,H2O2能被ClO-氧化,而不能被ClO3-氧化。______

(3)为测定产品KClO3的纯度,进行如下实验:

步骤1:取2.45 g样品溶于水配成250 mL溶液。

步骤2:取25.00 mL溶液于锥形瓶中,调至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振荡,然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。

步骤3:加入过量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O)

步骤4:加入指示剂,用0.5000 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)

步骤2的目的是______。写出煮沸时反应的化学方程式______

样品中KClO3的质量分数为______(KClO3相对分子质量:122.5)

 

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某科学家在实验室中将CoCl2·6H2O溶解在煮沸的NH4Cl溶液后,趁热倒入盛有少量活性炭的锥形瓶中,冷却后依次加入浓氨水和H2O2,经过一系列的反应,最终制得了一种橙黄色晶体X,为确定其组成,进行如下实验:

实验一、氨的测定:精确称取w gX,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mLc1 mol/L的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mLNaOH溶液。

实验二、氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)

回答下列问题:

(1)图中2是一个长玻璃管,其作用原理是______

(2)样品中氨的质量分数表达式为______

(3)测定氨前应进行的操作是______

(4)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是______,滴定终点的现象是______,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol/Lc(CrO42-)______mol/L(已知:Ksp(Ag2CrO4=1.12×10-12)

(5)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为163,钴的化合价为______X的制备过程中温度不能过高的原因是______

 

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工业上利用电解饱和食盐水来制取烧碱,所用的食盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+Mg2+Fe3+SO42-等离子,过程如下:

.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;

.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;

.用盐酸调节滤液的pH,获得一次精制盐水。

(1)过程Ⅰ中除去的离子是______

(2)表是过程Ⅰ、Ⅱ中生成的部分沉淀及其在20℃时的溶解度(g/100 gH2O)

CaSO4

Mg2(OH)2CO3

CaCO3

BaSO4

BaCO3

Fe(OH)3

2.6×10-2

2.5×10-4

7.8×10-4

2.4×10-4

1.7×10-3

4.8×10-9

 

运用表中信息回答下列问题:

①过程Ⅱ中生成的主要沉淀除CaCO3Mg2(OH)2CO3外还有______

②过程Ⅰ选用的是BaCl2而不选用CaCl2,原因是______

③除去Mg2+的离子方程式是______

④检测Ca2+Mg2+Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是______

(3)第二次精制要除去微量的I-IO3-NH4+Ca2+Mg2+,流程示意图如图:

①过程Ⅳ除去的离子是______

②盐水b中含有SO42-Na2S2O3IO3-还原为I2的离子方程式是______

③在过程Ⅴ中所用的Na2S2O3俗称海波,是一种重要的化工原料。商品海波主要成分是Na2S2O3·5H2O为了测定其含Na2S2O3·5H2O的纯度,称取8.00 g样品,配制成250.0 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.0500 mol/L的碘水滴定(发生反应2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),滴定达到终点时的现象是______。下表记录滴定结果:

滴定次数

滴定前读数(mL)

滴定滴定后读数(mL)

第一次

0.30

31.12

第二次

0.36

31.56

第三次

1.10

31.88

 

计算样品的纯度为______

 

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