金属钛(Ti)硬度大、熔点高、耐酸碱腐蚀,被广泛用于航天航空、医疗卫生及日常生活中。以钛铁矿(主要成分是FeTiO3)为原料冶炼金属钛的生产工艺如下:
(1)钛铁矿(精矿)中加入硫酸,充分反应后生成TiOSO4、H2O和另外一种硫酸盐,且反应前后Fe的化合价不变,则FeTiO3中Fe的化合价为______ 。
(2)上述制备过程中,加入“铁屑”的目的是______(填字母)。
(3)上述生产流程中,灼烧操作需要用到的含硅酸盐的仪器有玻璃棒、酒精灯、____________ 。
(4)已知钛酸难溶于水,其化学式为H2TiO3。则加热溶液2时反应的离子方程式为______ 。
(5)已知气体丙是一种有毒气体,写出二氧化钛与氯气和过量焦炭在高温下反应的化学方程式______ 。
(6)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金性质时,往含有TiO2+、Fe3+的溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有:
① 2Fe3++Fe=3Fe2+
② Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
③______ 。
(7)以绿矾为原料,可以制备重要工业原料氧化铁。基本流程如下:
FeCO3达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的pH为8,c(Fe2+)为1.0×10-5 mol/L。请通过计算判断所得FeCO3固体中是否混有Fe(OH)2_____ (已知:Ksp[Fe(OH)2]= 4.9×10-17)
(1)钛铁矿(精矿)中加入硫酸,充分反应后生成TiOSO4、H2O和另外一种硫酸盐,且反应前后Fe的化合价不变,则FeTiO3中Fe的化合价为
(2)上述制备过程中,加入“铁屑”的目的是______(填字母)。
A.防Fe2+被氧化 | B.与Fe3+反应 | C.防Fe2+水解 | D.防Fe3+水解 |
(4)已知钛酸难溶于水,其化学式为H2TiO3。则加热溶液2时反应的离子方程式为
(5)已知气体丙是一种有毒气体,写出二氧化钛与氯气和过量焦炭在高温下反应的化学方程式
(6)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金性质时,往含有TiO2+、Fe3+的溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有:
① 2Fe3++Fe=3Fe2+
② Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
③
(7)以绿矾为原料,可以制备重要工业原料氧化铁。基本流程如下:
FeCO3达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的pH为8,c(Fe2+)为1.0×10-5 mol/L。请通过计算判断所得FeCO3固体中是否混有Fe(OH)2
更新时间:2019-03-05 15:25:25
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【推荐1】以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为_______ (填化学式),滤渣①的主要成分为_______ (填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______ 。
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为_______ 。
(4)工序①的名称为_______ ,所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为_______ ,氧化工序发生反应的离子方程式为_______ 。
(6)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为_______ 和_______ (填化学式,不引入杂质)。
(1)红渣的主要成分为
(2)黄铁矿研细的目的是
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为
(4)工序①的名称为
(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为
(6)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为
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解题方法
【推荐2】七水合硫酸亚铁()是一种重要的食品或饲料添加剂、颜料及电子工业的原材料。某同学设计了利用工业烧渣(工业烧渣的主要成分是FeO 、Fe2O3、Al2O3、SiO2)并采用如图流程来制备七水合硫酸亚铁:回答下列问题:
(1)工业烧渣中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式________________________________ 。
(2)加入的试剂X是:____________ 。
A.NaOH B.HNO3 C.Cu D.Fe
(3)固体2的主要成分是____________ (填化学式)。
(4)若需检验还原后的FeSO4溶液中是否存在有Fe3+,可选择的方法是取2-3mL试液,在其中滴加_________ 溶液(填名称 ),当_________ 时(填实验现象),说明溶液中存在Fe3+。
(5)利用工业烧渣还可以制得一种重要的净水剂Na2FeO4,其基本原理是先由烧渣制得氢氧化铁,再将氢氧化铁与NaClO、烧碱在40℃ 反应,即可制备Na2FeO4,其中NaClO被还原成NaCl,此方法称为“湿法”;请写出湿法制备Na2FeO4的化学方程式:______________________ 。
(6)制备Na2FeO4还有一种方法称为“干法”,其反应原理为:;若用FeSO4·7H2O替代FeSO4进行上述反应,当标准状况下产生11.2L O2时,需要FeSO4·7H2O的质量是__________ g。(已知FeSO4的相对分子质量为152)
(1)工业烧渣中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式
(2)加入的试剂X是:
A.NaOH B.HNO3 C.Cu D.Fe
(3)固体2的主要成分是
(4)若需检验还原后的FeSO4溶液中是否存在有Fe3+,可选择的方法是取2-3mL试液,在其中滴加
(5)利用工业烧渣还可以制得一种重要的净水剂Na2FeO4,其基本原理是先由烧渣制得氢氧化铁,再将氢氧化铁与NaClO、烧碱在40℃ 反应,即可制备Na2FeO4,其中NaClO被还原成NaCl,此方法称为“湿法”;请写出湿法制备Na2FeO4的化学方程式:
(6)制备Na2FeO4还有一种方法称为“干法”,其反应原理为:;若用FeSO4·7H2O替代FeSO4进行上述反应,当标准状况下产生11.2L O2时,需要FeSO4·7H2O的质量是
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【推荐3】化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为及少量、等)来制取绿矾。具体制备流程如下:
回答下列关于上述流程图中转化关系及操作的有关问题:
(1)在“灼烧”过程中发生的主要反应为:(未配平),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ ,氧化产物是___________ (填化学式)。
(2)所得气体产物属于_________ (填“电解质”或“非电解质”)。技术员用氨水对“气体产物”进行吸收后再处理,可以回收,请你写出用过量氨水吸收时发生反应的离子方程式______ 。
(3)加入足量X时发生反应的离子方程式为:___________ 。
(4)系列操作包括:___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(5)绿矾保存不当容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,技术人员进行了以下操作:取少量产品(绿矾)置于试管中加水溶解,向溶液中加入___________ 溶液(填化学式),发现___________ (填现象),则绿矾已经变质。
回答下列关于上述流程图中转化关系及操作的有关问题:
(1)在“灼烧”过程中发生的主要反应为:(未配平),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(2)所得气体产物属于
(3)加入足量X时发生反应的离子方程式为:
(4)系列操作包括:
(5)绿矾保存不当容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,技术人员进行了以下操作:取少量产品(绿矾)置于试管中加水溶解,向溶液中加入
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【推荐1】氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含有FeCl2杂质,为制得纯净的氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,再按下图所示的操作步骤进行提纯。
请参照下表给出的数据填空。
(1)下列物质都可以作为X,适合本实验的X物质可以是___________ (填字母)。
A.KMnO4 B.NaClO C.H2O2 D.Cl2
(2)操作II的Y试剂为___________ (填化学式),并调节溶液的pH在___________ 范围。
(3)实验室在配制CuCl2溶液时需加入少许___________ (填物质名称),理由是(文字叙述并用有关离子方程式表示)___________ 。
(4)若将CuCl2溶液蒸干灼烧,得到的固体是___________ (填化学式);若要得无水CuCl2,请简述操作方法___________ 。
请参照下表给出的数据填空。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.7 |
A.KMnO4 B.NaClO C.H2O2 D.Cl2
(2)操作II的Y试剂为
(3)实验室在配制CuCl2溶液时需加入少许
(4)若将CuCl2溶液蒸干灼烧,得到的固体是
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【推荐2】(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ热量,写出该反应的热化学方程式_________________________ 。
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ·mol-1
则CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=_______
(3)酸碱中和滴定时双眼应注意观察_________________ (填“锥形瓶中颜色的变化”或“滴定管中液面变化”)
(4)在酸碱中和滴定过程中,不慎将数滴标准酸液滴在锥形瓶外,锥形瓶内待测碱溶液的浓度__________ (填“偏高”或“偏低”)
(5)泡沫灭火器的原理(NaHCO3与Al2(SO4)3)(写离子方程式_________________ 。
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ·mol-1
则CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=
(3)酸碱中和滴定时双眼应注意观察
(4)在酸碱中和滴定过程中,不慎将数滴标准酸液滴在锥形瓶外,锥形瓶内待测碱溶液的浓度
(5)泡沫灭火器的原理(NaHCO3与Al2(SO4)3)(写离子方程式
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【推荐3】以硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下:
(1)“酸溶”中加快溶解的方法为_____________ (写出两种)。
(2)“还原”过程中的离子方程式为__________________________ 。
(3)滤渣中主要成分的化学式__________ ,__________
(4)①“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为___________________________________ 。
②若用CaCO3“沉铁”,则生成FeCO3沉淀。当反应完成时,溶液中=_____________ 。[已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(FeCO3)=2×10-11]
(5)“氧化”时,用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液,能缩短氧化时间,但缺点是______________________________________ 。
(6)焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源,在1225℃、时,焙烧时间与金属产率的关系如图,时间超过15min金属产率下降的原因是__________________________ 。
(1)“酸溶”中加快溶解的方法为
(2)“还原”过程中的离子方程式为
(3)滤渣中主要成分的化学式
(4)①“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为
②若用CaCO3“沉铁”,则生成FeCO3沉淀。当反应完成时,溶液中=
(5)“氧化”时,用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液,能缩短氧化时间,但缺点是
(6)焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源,在1225℃、时,焙烧时间与金属产率的关系如图,时间超过15min金属产率下降的原因是
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【推荐1】马日夫盐[Mn(H2PO4)2•2H2O]用于钢铁制品,特别是大塑机械设备的磷化处理,可起到防锈效果。以软锰矿(主要成分为MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图:
(1)“浸锰”过程中,为了提高浸取率可采取的措施有_______ (写山两条即可)。“浸锰”过程中SO2与MnO2发生反应的离子方程式为____________ 。
(2)“滤渣1”的主要成分为_____ 。写出该物质在生心生活中的应用_____ (写出一条即可);“滤渣2"的主要成分为__________ 。
(3)为检验“萃取分液”后的水溶液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂为____ 。
(4)①“沉锰”后溶液中的c()=10-4mol/l,则锰离子是否沉淀完全?______ (填“是”或“否”)。[已知Ksp(MnCO3)=1.8×10-10,当离子浓度小于10-5mol/L时认为该离子沉淀完全]
②“沉锰"后需将沉淀进行过滤、洗涤,检验沉淀悬否洗涤干净的方法为__________ 。
(5)“酸溶”产生马日夫盐晶体的化学方程式为___________________ 。
(1)“浸锰”过程中,为了提高浸取率可采取的措施有
(2)“滤渣1”的主要成分为
(3)为检验“萃取分液”后的水溶液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂为
(4)①“沉锰”后溶液中的c()=10-4mol/l,则锰离子是否沉淀完全?
②“沉锰"后需将沉淀进行过滤、洗涤,检验沉淀悬否洗涤干净的方法为
(5)“酸溶”产生马日夫盐晶体的化学方程式为
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【推荐2】一种提取硫酸钠的化工流程如下图所示:
已知:
①铬渣含有Na2S04及少量Cr2O72-、Fe3+;②Fe3+、Cr3+恰好完全沉淀(c=1.0×10-5mol/L)时pH分别为3.6 和5。
(1)滤渣A为_______ (填化学式)。
(2)根据下图溶解度(S)-温度(T)曲线,操作B的最佳方法为_________ (填字母序号)。
a.蒸发浓缩,趁热过滤 b.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
(3)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+,离子方程式为____________ ;酸C为______________ ,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=______________ ,
(4)根据反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 设如图所示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极连接电源的____________ 极,其电极反应式为____________ ,通过2mol电子,生成Cr2O72-的物质的量是__________________ 。
已知:
①铬渣含有Na2S04及少量Cr2O72-、Fe3+;②Fe3+、Cr3+恰好完全沉淀(c=1.0×10-5mol/L)时pH分别为3.6 和5。
(1)滤渣A为
(2)根据下图溶解度(S)-温度(T)曲线,操作B的最佳方法为
a.蒸发浓缩,趁热过滤 b.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
(3)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+,离子方程式为
(4)根据反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 设如图所示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极连接电源的
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【推荐3】请回答以下问题:
(1)已知1molC(s)与1molO2(g)反应可以分一步进行,也可以分两步完成:第一步,C(s)与O2(g)反应生成CO(g);第二步,CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)。反应过程中焓的变化如图所示。请回答:
①写出a、b、c三处相应的物质及其相对应的物质的量。
a______ ,b______ ,c______ 。
②写出C(s)在O2(g)中充分燃烧的热化学方程式______ 。
(2)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,还可得到Na2CO3。
①若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c():c()=______ 。(已知:在常温下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7、Ka2(H2CO3)=4.7×10-11)
②现将2.33gBaSO4固体浸泡在2L一定浓度的Na2CO3溶液中,使BaSO4沉淀转化为BaCO3。则发生转化的离子方程式为______ (同时注明各物质的状态)。理论上至少需要浓度为_____ mol/LNa2CO3溶液才可以将BaSO4开始转化为BaCO3。(已知:常温下Ksp(BaSO4)≈1.0×10-10,Ksp(BaCO3)≈2.5×10-9。忽略溶液体积的变化)
(3)某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4,装置如图所示。当溶液pH为8.0~9.0时,停止通NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。
①若继续通入NH3,当pH>10.0时,溶液中浓度明显增加的离子有______ 。
②若本实验不选用pH传感器,可选用的酸碱指示剂及溶液颜色变化是_____ 。
(1)已知1molC(s)与1molO2(g)反应可以分一步进行,也可以分两步完成:第一步,C(s)与O2(g)反应生成CO(g);第二步,CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)。反应过程中焓的变化如图所示。请回答:
①写出a、b、c三处相应的物质及其相对应的物质的量。
a
②写出C(s)在O2(g)中充分燃烧的热化学方程式
(2)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,还可得到Na2CO3。
①若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c():c()=
②现将2.33gBaSO4固体浸泡在2L一定浓度的Na2CO3溶液中,使BaSO4沉淀转化为BaCO3。则发生转化的离子方程式为
(3)某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4,装置如图所示。当溶液pH为8.0~9.0时,停止通NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。
①若继续通入NH3,当pH>10.0时,溶液中浓度明显增加的离子有
②若本实验不选用pH传感器,可选用的酸碱指示剂及溶液颜色变化是
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【推荐1】已知:①SO2+HNO3=SO3+HNO2
②SO3+HNO2=NOSO4H(亚硝基硫酸)
③2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
④亚硝基硫酸遇水易分解
实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中制备少量亚硝基硫酸的装置如下,回答下列问题:
(1)仪器Ⅰ的名称为________ ,C中盛放的药品是________ ;
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为________________ (填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。仪器连接好后,检查装置气密性时,在加热Ⅰ之前必须_______________________________ ;
(3)D中发生反应的离子方程式为________________________ ;
(4)B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过低的主要原因是________________________ ;
(5)称取1.700g产品放入250mL的碘量瓶中,并加入100.00 mL浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液和10mL 25%的H2SO4,摇匀;用0.5000mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数为1.00mL,达到滴定终点时读数为31.00mL。产品的纯度为________ (产品中其他杂质不与KMnO4反应)(保留一位小数).
②SO3+HNO2=NOSO4H(亚硝基硫酸)
③2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
④亚硝基硫酸遇水易分解
实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中制备少量亚硝基硫酸的装置如下,回答下列问题:
(1)仪器Ⅰ的名称为
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为
(3)D中发生反应的离子方程式为
(4)B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过低的主要原因是
(5)称取1.700g产品放入250mL的碘量瓶中,并加入100.00 mL浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液和10mL 25%的H2SO4,摇匀;用0.5000mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数为1.00mL,达到滴定终点时读数为31.00mL。产品的纯度为
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解题方法
【推荐2】某化学兴趣小组按如下流程,进行海带中碘含量的测定。
(1)写出仪器名称:A______ ,B______ 。
(2)取20.00 mL上述海带浸取原液,加稀H2SO4和足量KIO3,使I-和IO3-完全反应。再以淀粉为指示剂,用2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液滴定,当I2恰好完全反应时,用去Na2S2O3溶液20.00mL。(已知:5I-+ IO3-+ 6H+=3I2 + 3H2O;I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-)
①判断用Na2S2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是______ 。
②计算该干海带中碘的质量分数______ 。(写出计算过程)
(1)写出仪器名称:A
(2)取20.00 mL上述海带浸取原液,加稀H2SO4和足量KIO3,使I-和IO3-完全反应。再以淀粉为指示剂,用2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液滴定,当I2恰好完全反应时,用去Na2S2O3溶液20.00mL。(已知:5I-+ IO3-+ 6H+=3I2 + 3H2O;I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-)
①判断用Na2S2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是
②计算该干海带中碘的质量分数
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解答题-实验探究题
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【推荐3】亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2,ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量ClO2,充分反应。
(1)仪器a的名称为_____ ,仪器b的作用是______ 。
(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为_____ 。
(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体,则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶_____ 、_____ 、干燥等。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸。
(4)开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快 ,请解释可能的原因________ 。
(5)B中现象为______ 。产生该现象的离子方程式为_________ 。
(6)实验完成后,为防止装置中滞留的有毒气体污染空气,可以进行的操作是:再次打开止水夹①,________ 。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量ClO2,充分反应。
(1)仪器a的名称为
(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为
(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体,则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸。
(4)开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率
(5)B中现象为
(6)实验完成后,为防止装置中滞留的有毒气体污染空气,可以进行的操作是:再次打开止水夹①,
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