氢氧化亚铁是一种白色固体,难溶于水,受热易分解,易溶于酸,易被氧气氧化。实验室用如图装置制备(装置的气密性良好)。
回答下列问题:
(1)仪器1的名称是______ ,装置5的作用是____________________ 。
(2)写出装置3中发生反应的化学方程式:____________________ 。
(3)①将铁粉置于3中,按图连接好装置,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,反应一段时间的目的是____________________ 。
②然后将装置2与装置3之间橡胶管用止水夹夹住,装置3中反应液进入装置4中,原理是____________________ 。
(4)①装置3中反应后的溶液进入装置4中,在装置4中生成了白色沉淀,该反应的化学方程式为____________________ 。
②若实验操作中产生白色沉淀迅速变成灰绿色,一段时间后生成红褐色沉淀的原因可能是装置4内的空气没有排尽,写出改进的方法:____________________ 。
(5)反应结束后装置3中剩余部分铁屑。将其用水洗净后干燥,再与适量Cl2反应后,加适量水溶解后无固体剩余。若此时所得溶液中和的物质的量浓度相等,则已反应的与未反应的的物质的量之比为______ 。
回答下列问题:
(1)仪器1的名称是
(2)写出装置3中发生反应的化学方程式:
(3)①将铁粉置于3中,按图连接好装置,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,反应一段时间的目的是
②然后将装置2与装置3之间橡胶管用止水夹夹住,装置3中反应液进入装置4中,原理是
(4)①装置3中反应后的溶液进入装置4中,在装置4中生成了白色沉淀,该反应的化学方程式为
②若实验操作中产生白色沉淀迅速变成灰绿色,一段时间后生成红褐色沉淀的原因可能是装置4内的空气没有排尽,写出改进的方法:
(5)反应结束后装置3中剩余部分铁屑。将其用水洗净后干燥,再与适量Cl2反应后,加适量水溶解后无固体剩余。若此时所得溶液中和的物质的量浓度相等,则已反应的与未反应的的物质的量之比为
更新时间:2024-03-12 09:48:27
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】Cr(OH)3常用于颜料、陶瓷、橡胶等工业。实验室模拟工业上以BaCrO4为原料制备Cr(OH)3的主要步骤如下。
(1)制备CrCl3;取一定质量的BaCrO4和对应量的水加入到如图-1所示三颈瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应,生成CrCl3并逸出CO2气体。①上述反应的化学方程式为___________ 。
②在盐酸与BaCrO4物料配比6∶1、80℃条件下搅拌,反应30min。探究乙醇理论量倍数对铬溶解率及还原率的影响如图-2所示[铬溶解率=×100%,铬还原率=×100%]。随着乙醇理论量倍数的增加,铬还原率逐渐增加、铬溶解率几乎不变,其原因可能是___________ 。(2)制备Cr(OH)3:Cr(III)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图-3所示。请补充完整由步骤(1)得到的CrCl3溶液制得Cr(OH)3的实验方案:取步骤(1)得到的CrCl3溶液,___________ ,低温烘干,得到Cr(OH)3晶体。
实验中须使用的试剂:2mol·L-1 Ba(OH)2溶液、0.1mol·L-1 AgNO3溶液、0.1mol·L-1HNO3溶液、蒸馏水。
(3)测定Cr(OH)3样品纯度。准确称取0.9000g样品,溶于过量硫酸并配成250.0mL溶液。取25.00mL溶液,用足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化为Cr2O,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8,冷却至室温。再加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液24.00mL(已知反应:Cr2O+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O;I2+2S2O=S4O+2I-)。计算Cr(OH)3样品的纯度(写出计算过程):___________ 。
(1)制备CrCl3;取一定质量的BaCrO4和对应量的水加入到如图-1所示三颈瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应,生成CrCl3并逸出CO2气体。①上述反应的化学方程式为
②在盐酸与BaCrO4物料配比6∶1、80℃条件下搅拌,反应30min。探究乙醇理论量倍数对铬溶解率及还原率的影响如图-2所示[铬溶解率=×100%,铬还原率=×100%]。随着乙醇理论量倍数的增加,铬还原率逐渐增加、铬溶解率几乎不变,其原因可能是
实验中须使用的试剂:2mol·L-1 Ba(OH)2溶液、0.1mol·L-1 AgNO3溶液、0.1mol·L-1HNO3溶液、蒸馏水。
(3)测定Cr(OH)3样品纯度。准确称取0.9000g样品,溶于过量硫酸并配成250.0mL溶液。取25.00mL溶液,用足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化为Cr2O,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8,冷却至室温。再加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液24.00mL(已知反应:Cr2O+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O;I2+2S2O=S4O+2I-)。计算Cr(OH)3样品的纯度(写出计算过程):
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【推荐2】镍催化剂的主要成分为Ni,还含有一定量Al、Fe及Fe2O3、少量其他不溶性物质,回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如下:
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)提高“碱浸”速率的措施是_______ (任写一点即可)。
(2)“碱浸”溶解的物质是_______ 。“滤液②”可能含有的金属离子有Fe2+、Fe3+和_______ 。
(3)“转化”步骤中加入H2O2的目的是_______ ,反应的离子方程式是_______ ,选择________ (填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”)试剂,能证明添加的H2O2已过量。
(4)“调pH”时,最适宜的pH范围是_______ 。
(5)滤液③可用于电镀镍,电镀镍时阴极反应式为_______ 。
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH(c=0.01mol/L) | 2.2 | 7.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH(c=1.0×10-5mol/L) | 3.2 | 9.0 | 8.7 |
(1)提高“碱浸”速率的措施是
(2)“碱浸”溶解的物质是
(3)“转化”步骤中加入H2O2的目的是
(4)“调pH”时,最适宜的pH范围是
(5)滤液③可用于电镀镍,电镀镍时阴极反应式为
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【推荐3】钛白粉(纳米级)广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。具有优良的遮盖力和着色牢度,适用于不透明的白色制品。其制备原料钛铁矿()中往往含有、MgO、CaO、、等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉()的生产工艺如图:已知:①酸浸后,钛主要以形式存在;
②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子;
③不溶于水和稀酸。
(1)要提高酸浸速率,可采取的措施是________ (写出一条即可)。
(2)滤渣①中除铁粉外,还可能含有的成分是________ 。
(3)酸浸过程中,发生反应的离子方程式为________ 。
(4)加入铁粉的目的是还原体系中的。为探究最佳反应条件,某实验室做了如下尝试。
①在其他条件不变的情况下,体系中Fe(III)[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随pH变化如图,试分析,在pH介于4~6之间时,Fe(III)主要以________ (填微粒化学式,已知pH>3时近似认为沉淀完全)形式存在。________ 。(5)水解过程中得到的滤渣③的化学式为________ 。在实验室中,滤渣③一般在________ (填仪器名称)中灼烧。
②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子;
③不溶于水和稀酸。
(1)要提高酸浸速率,可采取的措施是
(2)滤渣①中除铁粉外,还可能含有的成分是
(3)酸浸过程中,发生反应的离子方程式为
(4)加入铁粉的目的是还原体系中的。为探究最佳反应条件,某实验室做了如下尝试。
①在其他条件不变的情况下,体系中Fe(III)[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随pH变化如图,试分析,在pH介于4~6之间时,Fe(III)主要以
②保持其他条件不变,体系中Fe(III)含量随温度变化如图,请从化学平衡原理角度分析,55℃后,Fe(III)含量增大的原因是
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解答题-实验探究题
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【推荐1】如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2被氧化时的颜色变化,实验时必须使用铁屑、6mol/L硫酸,其他试剂任选。回答下列问题:
(1)仪器D的名称为________ ,该仪器中需要放入__________ ,装置B中盛有一定量的NaOH溶液,装置A中应预先加入的试剂是______ ,装置A中发生反应的离子方程式为___________ 。
(2)实验开始时应先将止水夹E______ (填“打开”或“关闭”),装置C中收集到的气体主要为______ ;待装置中空气排尽后,将止水夹E______ (填“打开”或“关闭”),此时装置B中可能发生的化学反应是:__________ (用离子方程式表示)。
(3)拔去装置B中的橡胶塞,使空气进入,此时B中发生反应的化学方程式为_________ 。
(1)仪器D的名称为
(2)实验开始时应先将止水夹E
(3)拔去装置B中的橡胶塞,使空气进入,此时B中发生反应的化学方程式为
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【推荐2】某研究性学习小组请你参与“铁及其化合物”有关性质的实验探究,并共同解答下列问题:
探究一
(1)将FeCl3溶液滴入沸水可以制得Fe(OH)3胶体,写出其离子反应__ 。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式__ 。
工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
根据上述设计方案并结合所学知识回答以下问题。
(3)检验滤液E中金属阳离子的方法是__ 。
(4)通入F发生反应的离子方程式为__ 。
探究二
FeBr2是一种黄绿色鳞片状的固体,某研究性小组需要90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液,回答下列问题:
(1)配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是__ 。
(2)用托盘天平称量FeBr2的质量为__ g。
(3)下列有关配制过程中说法正确的是__ (填序号)。
a.用“左码右物”的称量方法称量固体质量(使用游码)会偏大
b.将称量的FeBr2放入容量瓶中,加90mL蒸馏水溶解
C.洗涤溶解FeBr2的烧杯,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.容量瓶贴签存放配好的FeBr2溶液
e.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr2溶液浓度偏高
探究三
制备Fe(OH)2,在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。
(1)实验开始时(活塞f关闭),止水夹e是__ (填“打开”或“关闭”)的。
(2)如何检验装置内空气已经排尽?__ 。
(3)排尽装置内空气后,为了制得白色Fe(OH)2沉淀,操作步骤是__ 。
(4)开启活塞f放掉约液体,此时装置B中试剂瓶中发生的化学反应方程式为__ 。
(5)下列各图示中__ (填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
探究一
(1)将FeCl3溶液滴入沸水可以制得Fe(OH)3胶体,写出其离子反应
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式
工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
根据上述设计方案并结合所学知识回答以下问题。
(3)检验滤液E中金属阳离子的方法是
(4)通入F发生反应的离子方程式为
探究二
FeBr2是一种黄绿色鳞片状的固体,某研究性小组需要90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液,回答下列问题:
(1)配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是
(2)用托盘天平称量FeBr2的质量为
(3)下列有关配制过程中说法正确的是
a.用“左码右物”的称量方法称量固体质量(使用游码)会偏大
b.将称量的FeBr2放入容量瓶中,加90mL蒸馏水溶解
C.洗涤溶解FeBr2的烧杯,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.容量瓶贴签存放配好的FeBr2溶液
e.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr2溶液浓度偏高
探究三
制备Fe(OH)2,在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。
(1)实验开始时(活塞f关闭),止水夹e是
(2)如何检验装置内空气已经排尽?
(3)排尽装置内空气后,为了制得白色Fe(OH)2沉淀,操作步骤是
(4)开启活塞f放掉约液体,此时装置B中试剂瓶中发生的化学反应方程式为
(5)下列各图示中
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【推荐3】铁是日常生活中最为常见的金属,也是用量最大的金属。某化学兴趣小组想通过如下实验来探究铁及其化合物的某些性质。
探究Ⅰ:利用如图来探究铁与水蒸气反应的产物,试回答下列问题(部分装置和仪器已略去)。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)装置A、B加热的先后顺序是________ ;石棉绒的作用是________ 。
(3)反应结束后冷却至室温,取一定量B中残留的固体于试管中,加入足量稀盐酸充分溶解后,再加入几滴KSCN溶液,如果溶液没有变红色,能否说明铁与水蒸气反应生成的固体中一定不含+3价的铁,请说明理由______ 。
(4)关于该实验,下列说法不正确 的是________。
探究Ⅱ:利用如图来探究的制备,希望较长时间内可以观察到B中有白色沉淀出现。
(5)装置A、B中盛放的溶液分别是______ 、________ 。
(6)将B中的白色沉淀置于潮湿的空气中很快就变为红褐色,请用一个化学方程式表示发生该变化的原因______ 。
探究Ⅰ:利用如图来探究铁与水蒸气反应的产物,试回答下列问题(部分装置和仪器已略去)。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为
(2)装置A、B加热的先后顺序是
(3)反应结束后冷却至室温,取一定量B中残留的固体于试管中,加入足量稀盐酸充分溶解后,再加入几滴KSCN溶液,如果溶液没有变红色,能否说明铁与水蒸气反应生成的固体中一定不含+3价的铁,请说明理由
(4)关于该实验,下列说法
A.装置C中盛放的固体可能是碱石灰,起干燥作用 |
B.如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物,则该固体可能为、FeO或中的一种 |
C.装置D采用向下排空法收集反应产生的气体 |
D.取少许酸性高锰酸钾溶液于试管中,加入(3)中盐酸溶解后的溶液(足量),如果高锰酸钾溶液会褪色,则说明(3)中的溶液一定含有 |
探究Ⅱ:利用如图来探究的制备,希望较长时间内可以观察到B中有白色沉淀出现。
(5)装置A、B中盛放的溶液分别是
(6)将B中的白色沉淀置于潮湿的空气中很快就变为红褐色,请用一个化学方程式表示发生该变化的原因
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【推荐1】硫酸铜可用作镀铜离子添加剂。实验室在如图所示装置(夹持、加热装置省去未画)内反应生成硫酸铜和少量硫酸铁,再进一步从所得溶液中获得硫酸铜晶体。请回答下列问题:
(1)加热三颈烧瓶,将反应温度控制在70℃~80℃,其原因是_____ ,发生主要反应的离子方程式是_____ 。
(2)盛有NaOH溶液洗气瓶的作用是_______ ;若反应后生成NaNO2、NaNO3的物质的量之比为3∶1,则发生反应的化学方程式是________ 。
(3)从反应后的混合溶液中获得硫酸铜晶体的操作步骤如下:
① 向溶液中加入_____ (填序号)至溶液pH约为4,过虑。
a.CuO b.NaOH溶液 c.NH3·H2O测量溶液pH的操作是_____ 。
② 将滤液_____ ,过滤、用乙醇洗涤、低温干燥,得CuSO4·5H2O晶体。用乙醇代替蒸馏水洗涤晶体的目的是________ ,并缩短干燥所需时间。
(1)加热三颈烧瓶,将反应温度控制在70℃~80℃,其原因是
(2)盛有NaOH溶液洗气瓶的作用是
(3)从反应后的混合溶液中获得硫酸铜晶体的操作步骤如下:
① 向溶液中加入
a.CuO b.NaOH溶液 c.NH3·H2O测量溶液pH的操作是
② 将滤液
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(0.65)
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【推荐2】某小组用下图所示装置(夹持装置省略)制备,并探究与溶液的反应。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是___________ ,装置Ⅰ中反应的化学方程式为___________ 。
(2)多孔球泡的作用有___________ 、___________ 。
(3)实验开始后,装置Ⅱ中溶液很快由黄色变为红棕色;停止通入,放置一段时间后,Ⅱ中溶液又逐渐变为浅绿色。有同学认为此时该溶液中含有,并进行以下实验验证:
(4)为探究装置Ⅱ中溶液颜色变化的原因,查阅资料后提出假设:该装置中可能存在以下两种化学反应。将反应ii补充完整。
i. (红棕色);
ii.___________
(5)为检验反应ii中生成的,可选用的化学试剂是___________ 。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是
(2)多孔球泡的作用有
(3)实验开始后,装置Ⅱ中溶液很快由黄色变为红棕色;停止通入,放置一段时间后,Ⅱ中溶液又逐渐变为浅绿色。有同学认为此时该溶液中含有,并进行以下实验验证:
操作 | 现象 | 结论 |
取少量装置Ⅱ中溶液于试管中,先滴加 | 先无明显现象,加入溶液后,现象是 | 溶液中含有 |
i. (红棕色);
ii.
(5)为检验反应ii中生成的,可选用的化学试剂是
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【推荐3】硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示:
③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。
(1)仪器a为恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,其优点是__ 。
(2)仪器b的名称为___ ,干燥管中碱石灰的主要作用是___ 。
(3)装置E为储气装置,用于提供氯气,则分液漏斗c中盛放的试剂为___ 。长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为___ 。
(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为___ ,分离这两种液态产物的方法是___ 。
(5)若将SO2、Cl2按照一定比例通入水中,请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应。___ (简要描述实验步骤、现象和结论)。
(6)SO2Cl2纯度的测定:取1.50gSO2Cl2产品在密闭条件下溶于烧碱溶液,最后定容为250mL溶液,取25.00mL该溶液用0.1000moL/L的AgNO3标准溶液滴定(用K2CrO4作指示剂,滴定过程种SO不参与反应),平行滴定三次,平均消耗AgNO3标准溶液22.00mL,则SO2Cl2产品的纯度为___ 。
③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。
(1)仪器a为恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,其优点是
(2)仪器b的名称为
(3)装置E为储气装置,用于提供氯气,则分液漏斗c中盛放的试剂为
(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为
(5)若将SO2、Cl2按照一定比例通入水中,请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应。
(6)SO2Cl2纯度的测定:取1.50gSO2Cl2产品在密闭条件下溶于烧碱溶液,最后定容为250mL溶液,取25.00mL该溶液用0.1000moL/L的AgNO3标准溶液滴定(用K2CrO4作指示剂,滴定过程种SO不参与反应),平行滴定三次,平均消耗AgNO3标准溶液22.00mL,则SO2Cl2产品的纯度为
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