铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂,它们的一些性质及制备方法如下所示:
Ⅰ.氯化铁;熔点为306℃,沸点为315℃、易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题:
(1)装置A用于与浓盐酸反应制氯气,反应的离子方程式为_______ 。
(2)装置C的作用是_______ 。
(3)导管b口应与_______ (从虚线框内选择一个装置,用字母代号填空)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响。
(4)用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高,显然其中含有_______ (填化学式)杂质。为验证这一结论,设计一个简单实验证明:取少量产物固体溶解于盐酸,向其中滴加少量_______ ,若观察到_______ ,则上述结论成立。
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置改进措施是_______ 。
(6)反应制得的氯化铁可用于制备高效消毒剂高铁酸钠(),将氯化铁与浓的次氯酸钠、氢氧化钠溶液混合反应,发生的化学反应方程式为_______ ,该反应每生成0.1mol目标产物,转移的电子数为_______ 。
(7)向溶液加入适量饱和KOH溶液,有折出,该反应的离子方程式为_______ 。
Ⅰ.氯化铁;熔点为306℃,沸点为315℃、易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题:
(1)装置A用于与浓盐酸反应制氯气,反应的离子方程式为
(2)装置C的作用是
(3)导管b口应与
(4)用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高,显然其中含有
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置改进措施是
(6)反应制得的氯化铁可用于制备高效消毒剂高铁酸钠(),将氯化铁与浓的次氯酸钠、氢氧化钠溶液混合反应,发生的化学反应方程式为
(7)向溶液加入适量饱和KOH溶液,有折出,该反应的离子方程式为
更新时间:2022-11-18 21:17:57
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【推荐1】某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉,设计了如下装置进行实验:
请按要求回答下列问题:
(1)淀粉碘化钾溶液中观察到的现象是________________ ,反应的离子方程式为_____________ 。
(2)若干燥的有色布条不褪色,潮湿的有色布条褪色,则甲中盛放________ (填名称)。
(3)C12与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为___________________________ 。
(4)该兴趣小组用8.7g MnO2与足量的浓盐酸制备氯气,则理论上最多可制得标准状况下的Cl2____ L。
请按要求回答下列问题:
(1)淀粉碘化钾溶液中观察到的现象是
(2)若干燥的有色布条不褪色,潮湿的有色布条褪色,则甲中盛放
(3)C12与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为
(4)该兴趣小组用8.7g MnO2与足量的浓盐酸制备氯气,则理论上最多可制得标准状况下的Cl2
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解题方法
【推荐2】为了讲授“氯气的性质和用途”,一老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料制取氯气,并设计了如图所示装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管,针头已插入并穿过橡皮塞)进行教学。
试回答下列问题:
(1)乙和丙中的现象分别是____________________ 、____________________ ;由上述现象可得出结论:_____________________ (写化学式)具有漂白作用;
(2)分离丁中液体的方法是_______ ;
(3)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________ ;
(4)分液漏斗与烧瓶连接橡皮管的目的是__________________________________ ;
(5)己烧杯中反应的离子方程式为:________________________________________ ;
(6)将产生的Cl2通入FeCl2溶液中得到含有FeCl2和FeCl3的混合物,实验测得混合物中n(Fe元素)∶n(Cl元素)=1:2.4,则该溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度之比约为______ 。
试回答下列问题:
(1)乙和丙中的现象分别是
(2)分离丁中液体的方法是
(3)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为
(4)分液漏斗与烧瓶连接橡皮管的目的是
(5)己烧杯中反应的离子方程式为:
(6)将产生的Cl2通入FeCl2溶液中得到含有FeCl2和FeCl3的混合物,实验测得混合物中n(Fe元素)∶n(Cl元素)=1:2.4,则该溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度之比约为
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【推荐3】某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与盐酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O,他们设计如下装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂是___________ ,氧化产物与还原产物物质的量之比是___________ 。方程式表示漂白粉在空气中的漂白原理___________ 。
(2)该实验中A部分的装置是___________ (填字母)。
a.b.c.d.
(3)装置B中饱和食盐水的作用是___________ 。
(4)装置C中的实验现象是___________ 。
(5)实验结束时发现装置E中有色布条并没有褪色,此时取下E装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,写出有色布条褪色的原因是:___________ (用化学方程式和必要的文字说明)。
(6)装置F作用是___________ ,实验结束后为了检验溶液中含有Cl-,请写出实验方案:___________ 。
(1)该反应中的氧化剂是
(2)该实验中A部分的装置是
a.b.c.d.
(3)装置B中饱和食盐水的作用是
(4)装置C中的实验现象是
(5)实验结束时发现装置E中有色布条并没有褪色,此时取下E装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,写出有色布条褪色的原因是:
(6)装置F作用是
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解答题-工业流程题
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【推荐1】无水三氯化铝是重要的化学试剂(三氯化铝易升华,升华点 178℃),可作为有机合成的催化剂。一种工业制法如下图所示:
(1)制备反应前,应该预通入一段时间的氯气,目的是___________ 。
(2)反应炉中发生的主要反应是___________ ,为使反应更快进行,可采取的措施是___________ 。
(3)进入捕集器的混合气体有___________ (填“增加”“降低”或“不变”);降温,AlCl3变为 固体,该变化称为___________ 。
(4)吸收器中的溶液可由电解食盐水制得,吸收器中发生反应的化学方程式为:___________ 。
(5)三氯化铝在潮湿的空气中不稳定,其原因是:______________________________ 。因此,进入反应炉的氯气需要___________ 。
(1)制备反应前,应该预通入一段时间的氯气,目的是
(2)反应炉中发生的主要反应是
(3)进入捕集器的混合气体有
(4)吸收器中的溶液可由电解食盐水制得,吸收器中发生反应的化学方程式为:
(5)三氯化铝在潮湿的空气中不稳定,其原因是:
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【推荐2】是一种常用的净水剂,某化学研究小组同学用如图装置制备无水。已知无水在空气中易潮解,加热易升华。请回答下列问题:
(1)A中发生反应的离子方程式为_________________________________________________ 。
(2)装置接口的连接顺序为____________________ (用a、b、c……i表示);反应开始前应先加热__________ 处酒精灯(填“A”或“B”)。
(3)装置B中收集器放在冷水中的原因是________________________________________ 。
(4)反应结束后,该小组同学对B中硬质玻璃管的右端进行加热,其目的是__________ 。
(5)工业上用5.0mol·溶液吸收气体,该反应的化学方程式为________________________________________________________ ;若吸收170g气体,需要该溶液的体积为__________ L。
(1)A中发生反应的离子方程式为
(2)装置接口的连接顺序为
(3)装置B中收集器放在冷水中的原因是
(4)反应结束后,该小组同学对B中硬质玻璃管的右端进行加热,其目的是
(5)工业上用5.0mol·溶液吸收气体,该反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐3】下列实验装置可用于实验室制备少量无水FeCl3,已知FeCl3遇水会强烈反应。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→_______ →_______ →_______ →_______ →h→i→c→b→g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)
(2)请写出装置⑤圆底烧瓶中制备氯气的离子方程式_______ 。
(3)若浓盐酸中含1molHCl,圆底烧瓶内有足量MnO2,则生成的氯气换算成标况下的体积_______。
(4)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有_______ 。
(5)请写出④制备FeCl3的化学方程式_______ 。
(6)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃_______ (填装置序号)处酒精灯,后点燃_______ (填装置序号)处酒精灯。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→
(2)请写出装置⑤圆底烧瓶中制备氯气的离子方程式
(3)若浓盐酸中含1molHCl,圆底烧瓶内有足量MnO2,则生成的氯气换算成标况下的体积_______。
A.22.4L | B.小于22.4L | C.大于5.6L | D.小于5.6L |
(5)请写出④制备FeCl3的化学方程式
(6)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】ZnSO4∙7H2O可用于测定钢铁及炉渣的含硫量。某工厂下脚料中含锌、镉(Cd)、铜、铁等金属,以该下脚料为原料制备ZnSO4∙7H2O并回收Cu、Cd的工艺流程如图所示:
已知部分氢氧化物开始及完全沉淀的pH如表所示(起始时金属离子浓度按0.1mol∙L-1计算):
请回答下列问题:
(1)滤渣1中主要含有___________ (填化学式)。
(2)试剂X是双氧水时,写出氧化过程中发生反应的离子方程式___________ 。
(3)pH的调控范围是___________ 。
(4)操作I包括的操作是___________ 及过滤等,过滤后得到的滤液可以加入___________ (填“酸浸”或“氧化”)步骤循环利用。
已知部分氢氧化物开始及完全沉淀的pH如表所示(起始时金属离子浓度按0.1mol∙L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Cd(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.4 | 6.2 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.5 | 8.2 |
(1)滤渣1中主要含有
(2)试剂X是双氧水时,写出氧化过程中发生反应的离子方程式
(3)pH的调控范围是
(4)操作I包括的操作是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】 废弃物的综合利用有利于节约资源、保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)制备ZnSO4·7H2O和CuSO4·5H2O的部分实验步骤如下:
(1)在“溶解I”步骤中,为加快溶解速率,可采取的措施是_____ (任写一种方法)。
(2) 从“滤液I”中提取ZnSO4·7H2O的实验步骤依次为_____ 、_____ 、过滤、冰水洗涤、低温干燥。
(3)在“溶解II”步骤中,发生反应的化学方程式为_____________ 。
(4)为测定产品中CuSO4·5H2O的纯度,称取1.270g样品,溶于稀硫酸并稀释至250mL,取出25.00mL溶液于锥形瓶中,加入过量的KI溶液充分反应,再向其中逐滴加入0.02000mol·L-1Na2S2O3溶液至刚好完全反应,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。已知:2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2, 2S2O+I2=2I-+S4O请依据实验数据计算样品中CuSO4·5H2O的质量分数(写出计算过程,结果保留4位有效数字)_______ 。
(1)在“溶解I”步骤中,为加快溶解速率,可采取的措施是
(2) 从“滤液I”中提取ZnSO4·7H2O的实验步骤依次为
(3)在“溶解II”步骤中,发生反应的化学方程式为
(4)为测定产品中CuSO4·5H2O的纯度,称取1.270g样品,溶于稀硫酸并稀释至250mL,取出25.00mL溶液于锥形瓶中,加入过量的KI溶液充分反应,再向其中逐滴加入0.02000mol·L-1Na2S2O3溶液至刚好完全反应,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。已知:2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2, 2S2O+I2=2I-+S4O请依据实验数据计算样品中CuSO4·5H2O的质量分数(写出计算过程,结果保留4位有效数字)
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解题方法
【推荐3】镓及其化合物在国防技术、航空航天技术等领域扮演着重要的角色。一种利用湿法提锌的浸出渣(主要含一定量和的化合物)为原料制备高纯镓的流程如图所示:
已知:①溶液中的会对电解溶液造成影响
②与可以发生反应
③本流程温度下,;;
请回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为_______ (填化学式)。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)“调沉淀除杂”过程需加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热的目的是_______ 。
(4)溶液中的各种形态粒子的物质的量分数随溶液变化的关系如图所示,用“调沉淀除杂”的理论范围为_______ 。(溶液中剩余离子浓度小于时沉淀完全)
(5)试剂a的作用是_______ 。
(6)流程中可以循环利用的物质是_______ (填化学式)。
(7)、、可用于制取第三代半导体材料,熔点如表所示,分析其变化原因:_______ 。
已知:①溶液中的会对电解溶液造成影响
②与可以发生反应
③本流程温度下,;;
请回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为
(3)“调沉淀除杂”过程需加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热的目的是
(4)溶液中的各种形态粒子的物质的量分数随溶液变化的关系如图所示,用“调沉淀除杂”的理论范围为
(5)试剂a的作用是
(6)流程中可以循环利用的物质是
(7)、、可用于制取第三代半导体材料,熔点如表所示,分析其变化原因:
物质 | |||
熔点 |
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】保险粉(连二亚硫酸钠,)常作漂白剂。目前工业上主要采用甲酸钠法制备保险粉。某小组在实验室制备保险粉并探究其性质。
实验(一)制备保险粉。
反应原理为,装置如图所示(部分装置已省略)。
请回答下列问题:
(1)乙装置中产生的白色沉淀是___________ (填化学式)。
(2)实验中,先旋开分液漏斗的活塞,后通入,这样操作的目的是___________ 。若甲装置中不加入甲醇,则保险粉的产率将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)分离产品之前,需加入适量粉末,其作用是___________ 。
实验(二)探究保险粉的性质。
(4)由实验II可知,在该反应中表现出的性质是___________ (填字母标号)。
A.氧化性 B.还原性 C.氧化性和还原性
写出实验III的离子方程式___________ 。
实验(三)测定保险粉的纯度。
(5)称取连二亚硫酸钠样品溶于水配制成溶液,准确量取配制溶液于锥形瓶中,加入足量甲醛溶液,充分反应后,滴加几滴淀粉溶液,用碘水滴定至终点时消耗滴定液为。有关反应如下:
滴定终点的现象是________ 。该样品的纯度为________ (用含字母的式子表示)。
实验(一)制备保险粉。
反应原理为,装置如图所示(部分装置已省略)。
请回答下列问题:
(1)乙装置中产生的白色沉淀是
(2)实验中,先旋开分液漏斗的活塞,后通入,这样操作的目的是
(3)分离产品之前,需加入适量粉末,其作用是
实验(二)探究保险粉的性质。
实验 | 操作及现象 |
I | 取少量产品加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 |
II | 少量产品加入稀硫酸,产生气体,溶液变浑浊。将气体通入品红溶液,溶液褪色 |
III | 向酸性溶液中加入足量产品粉末,溶液褪色 |
A.氧化性 B.还原性 C.氧化性和还原性
写出实验III的离子方程式
实验(三)测定保险粉的纯度。
(5)称取连二亚硫酸钠样品溶于水配制成溶液,准确量取配制溶液于锥形瓶中,加入足量甲醛溶液,充分反应后,滴加几滴淀粉溶液,用碘水滴定至终点时消耗滴定液为。有关反应如下:
滴定终点的现象是
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解题方法
【推荐2】含氯消毒剂可有效杀灭新冠病毒(2019-nCoV)。某学习小组根据需要欲制备浓度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。装置见下图。
资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。
资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比 1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。
(1)电极Y应该连接电源的___ (填“正极”或“负极”),装置C内应盛放_________ ,各装置的连接顺序为A—________________________________
(2)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是_____________________________ 。已知装置B产物含有一种酸式盐,则发生反应的化学方程式为___________________ 。
(3)实验中控制氯气与空气体积比的方法是_______________________________
(4)装置E中使用棕色平底烧瓶的原因是(用化学方程式表示)________________
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是(答出一条即可)_____ 。
(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为___ g。
资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。
资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比 1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。
(1)电极Y应该连接电源的
(2)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是
(3)实验中控制氯气与空气体积比的方法是
(4)装置E中使用棕色平底烧瓶的原因是(用化学方程式表示)
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是(答出一条即可)
(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为
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解题方法
【推荐3】金属钛被称为“未来金属”,它具有硬度大,熔点高,耐腐蚀等特点。某工厂以钛铁矿(主要成分FeTiO3)为主要原料,冶炼金属Ti,其工业生产流程如图:
已知:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述生产流程中加入铁屑的目的是___ ,检验副产品甲是否变质的实验方法是___ 。
(2)由溶液I获得甲晶体,需要经过___ 操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还要用到另一种玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是___ 。
(3)TiO2变为TiCl4的化学方程式___ 。但最近用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功,试比较用电解法生产钛比原工艺的优劣___ 。
(4)该工艺中消耗33.6LCl2(标况),至少可得___ 克甲晶体。
已知:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述生产流程中加入铁屑的目的是
(2)由溶液I获得甲晶体,需要经过
(3)TiO2变为TiCl4的化学方程式
(4)该工艺中消耗33.6LCl2(标况),至少可得
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