硫化亚铁煅烧得到的烧渣的主要成分为FeO、Fe3O4和Fe2O3等。利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥的流程如下:
回答下列问题:
(1)煅烧硫化亚铁若生成Fe2O3和SO2,则生成标准状况下11.2L SO2气体,转移电子的物质的量为____________。
(2)该流程中加入铁粉的作用是____________(用离子方程式表示)。
(3)已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
①向滤液II中加入NH4HCO3溶液所发生反应的离子方程式是________________。
②向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为_________、________、洗涤、干燥等;反应的化学方程式为_______________。
(4)用含少量硫酸亚铁和硫酸铁的硫酸铜溶液制备CuSO4·5H2O的流程如下:
加入试剂X的目的是_____,调节溶液pH的试剂Y可能是_____(填字母编号)。
a.NaOH
b.CuO
c.NH3·H2O
d.Cu(OH)2CO3
Cu2+为0.2mol·L-1的溶液,欲除尽Fe3+(当离子浓度小于1*10-5mol·L-1时,离子已沉淀完全,)调整溶液pH的精确范围是_____(已知:Kap[Cu(OH)2]=2×10-20,Kap[Fe(OH)3]=8.0×10-38,lg2=0.3)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
碱式碳酸钴[Co4(OH),(CO3)4]常用作电子材料、磁性材料的添加剂,难溶于水,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示的装置(不完整)进行试验。
实验步骤如下:
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,…… ;
③加热硬质玻璃管,当乙装置中 ……,停止加热;
④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(1)从下列图示选出合理的装置填于方框中,使整套实验装置完整(选填字母序号,可重复选)
甲: 乙: 丙:
甲装置的作用是 。
(2)步骤②中省略的实验操作为 ;
步骤③中乙装置的现象为 ;
步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是 。
(3)若按正确装置进行实验,测得如下数据。
乙装置的质量/g | 丙装置的质量/g | |
加热前 | 80.00 | 62.00 |
加热后 | 80.36 | 62.88 |
则该碱式碳酸钴的化学式为_____________。
(4)CO2和SO2均为酸性气体,性质相似。为了比较亚硫酸和碳酸的酸性强弱,某同学用如下装置进行实验。
①写出该实验能达到实验目的的实验现象____________。
②若将SO2通入水中至饱和,请设计实验证明亚硫酸是弱酸,实验方案为____________。
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(12分)亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组拟制备NaNO2并测定产品纯度。
I【查阅资料】
①2NO+Na2O2=2NaNO2;2NO2+Na2O2=2NaNO3。
②NO能被酸性高锰酸钾氧化成NO2。
③酸性条件下MnO4-被还原为Mn2+。
Ⅱ【制备产品】
用如下装置制NaNO2(夹持和加热装置已省略)。
(1)装置A烧瓶中发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)B装置的作用是_________________________。
(3)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为排除干扰应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂可能是_________。(填字母编号)
A.浓H2SO4 B.碱石灰 C.无水CaCl2 D.生石灰
Ⅲ【测定纯度】.
设计如下方案测定产品的纯度。
(4)溶液A到溶液B发生反应的离子方程式为____________________________。
(5)取样品2.3g经一系列操作后得到溶液A100mL,准确量取10.00mL A与24.00mL 0.05mol/L的酸性KMnO4溶液在锥形瓶中充分反应。反应后溶液用0.1 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验2次,平均消耗(NH4)2 Fe(SO4)2溶液10.00ml,则样品中NaNO2的纯度为__________。
Ⅳ【探究反思】
(6)NaNO2的纯度偏低,该小组讨论提出的原因中可能正确的是________。(填字母编号)
A.滴定至溶液紫色刚好褪去就立刻停止滴加
B.加入A与KMnO4溶液前锥形瓶未经干燥
C.实验中使用的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液暴露在空气中时间过长
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CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是__________。
(2)实验操作的先后顺序是① → → → → ⑤。
①检查装置的气密性后加入药品
②熄灭酒精灯,冷却
③在“气体入口”处通干燥HCl
④点燃酒精灯,加热
⑤停止通入HCl,然后通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是 。
(4)装置D中发生反应的离子方程式是 。
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是 。
②若杂质是CuO,则产生的原因是 。
(6)若已证实杂质为CuO,请写出由Cu2(OH)2Cl 2生成CuO的化学方程式 。
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过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于____。
(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______(填标号)。
a. 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
CaCO滤液 白色晶体
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈____性(填“酸”、“碱”或“中”。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_________。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_______。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______,产品的缺点是_______。
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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应),某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定;
①按如图组装仪器,检查装置的气密性;
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品都为碱石灰(详见图示,夹持仪器省略)
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却.
(1)装置C的作用为__________________;
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为__________________;
(3)若将H2换成CO,则还需补充___________装置。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是__________________;
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、__________________;
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是__________
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol•L-1KI溶液20.00ml,则铁矿石中铁的百分含量为________________;
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为_______________。
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(14分)半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率。三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5 PCl3遇水会强烈水解生成 H3PO3和HC1。遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3,PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,
E中冷水的作用是 ,
F中碱石灰的作用是____ 。_
(3)实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是 。
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后.通过_____(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00 g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00 mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol·L-1碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3,溶液滴定②重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40 mL
已知:H3PO3+H2O+I2 =H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3 = 2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为_______。
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重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O。
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出二氧化硅、氧化铝分别与碳酸钠反应的化学方程式:______________、________________。
(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式: 。
简述检验溶液中是否存在Fe3 +的方法是: 。
(3)操作③的目的是什么,用简要的文字和化学方程式说明: 。
(4)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式: 。
(5)铬(Cr)与铝的性质相似,试写出Cr(OH)3 溶于NaOH 溶液所发生反应的离子反应方程式: 。
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高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO4溶液:在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h。停止通入SO2,继续反应片刻,过滤.
① 写出左边集气瓶的作用 。
② 石灰乳的作用是: (用化学方程式表示)
③ 写出MnO2和H2SO3反应的离子反应方程式 。
④反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有 (选择选项填空)。
a.缓慢通入混合气体 b.快速通入混合气体c.控制适当的温度 d.高温加热
(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由(1)制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤【实验中可选用的试剂: Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】。
① 边搅拌边加入Na2CO3,并控制溶液pH<7.7;
② ;
③ 检验SO42-是否被洗涤干净。检验水洗是否合格的方法是 。
④ 用少量C2H5OH洗涤,其目的是 ;
⑤ 低于100℃干燥。
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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定;
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品都为碱石灰(详见图示,夹持仪器省略)
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为________ ________ 。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 ________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(3)步骤④中煮沸的作用是 。
(4)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 ________ 。
(5)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 ________ 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(6)若滴定过程中消耗0.4000mol·L−1KI溶液25.00ml,则铁矿石中铁的百分含量为 。
Ⅲ.(7)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析