某Al2O3樣品中可能含有Fe2O3和FeO中的一種或兩種.利用實(shí)驗(yàn)室常用試劑、儀器和用品完成該樣品中所含雜質(zhì)成分的探究.
(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按下表的格式寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論.
實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取少量樣品于試管A中,加入過(guò)量NaOH溶液,充分反應(yīng)后,靜置,棄去上層清液,剩余固體備用. 樣品部分溶解.
步驟2:往試管A的剩余固體中加入適量稀H2SO4,充分反應(yīng)后得A溶液. 固體溶解,溶液顏色有變化.
 
 
 
 
(2)步驟1中反應(yīng)的離子方程式是
 

(3)步驟2中所用的硫酸必須煮沸除去溶于其中的氧氣,目的是
 
分析:(1)溶液顏色有變化,則含鐵離子或亞鐵離子,鐵離子遇KSCN溶液變血紅色,亞鐵離子具有還原性,能使高錳酸鉀溶液褪色,以此鑒別;
(2)步驟1中發(fā)生氧化鋁與NaOH溶液的反應(yīng),生成偏鋁酸鈉和水;
(3)步驟2中所用的硫酸必須煮沸除去溶于其中的氧氣,避免對(duì)亞鐵離子檢驗(yàn)造成的干擾.
解答:解:(1)溶液顏色有變化,則含鐵離子或亞鐵離子,鐵離子遇KSCN溶液變血紅色,則加KSCN溶液變紅,說(shuō)明有氧化鐵,否則沒(méi)有;亞鐵離子具有還原性,能使高錳酸鉀溶液褪色,則加酸性KMnO4溶液,溶液褪色則含F(xiàn)eO,否則沒(méi)有,故答案為:
實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
步驟3:取少量A溶液于試管B中,滴加幾滴KSCN溶液,振蕩. 若溶液變?yōu)檠t色,說(shuō)明原樣品中有Fe2O3;若溶液顏色沒(méi)有明顯變化,說(shuō)明原樣品中不含 Fe2O3
步驟4:取少量A溶液于試管C中,滴加幾滴酸性KMnO4溶液,振蕩. 若溶液的紫紅色褪去,說(shuō)明原樣品中含有FeO;若溶液的紫紅色不褪色,說(shuō)明原樣品中沒(méi)有FeO.
(2)步驟1中發(fā)生氧化鋁與NaOH溶液的反應(yīng),生成偏鋁酸鈉和水,離子反應(yīng)為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案為:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(3)氧氣具有氧化性,能使溶液中的亞鐵離子變成三家鐵離子,則目的為防止Fe2+被氧化,故答案為:防止Fe2+被氧化.
點(diǎn)評(píng):本題為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,把握鐵離子和亞鐵離子的鑒別及Al2O3是兩性氧化物及解答本題的關(guān)鍵,注意發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)及氧化還原反應(yīng),題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2011?江山市模擬)(背景材料)氮化鋁(AlN)陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無(wú)機(jī)非金屬材料,最高可穩(wěn)定到2200℃.導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料.抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng),是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料.氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望.超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.其制取原理為:
Al2O3+3C+N2 
高溫
2AlN+3CO
(問(wèn)題探究)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理,進(jìn)行了如下探究.
問(wèn)題1、在制取氮化鋁時(shí)由于反應(yīng)不完全,氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在
氧化鋁
氧化鋁

問(wèn)題2、為測(cè)定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué):稱取10.00g樣品,將其加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干,AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2,并放出氨氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3

②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
61.5%
61.5%

(2)乙同學(xué):稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中,通入2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2,在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g?L-1(已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況,AlN不跟O2反應(yīng)).該樣品中含雜質(zhì)碳
1.92
1.92
g.
問(wèn)題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),認(rèn)為測(cè)定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),可用圖中I的一些裝置來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)確定雜質(zhì)的成分(實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì))

(1)實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為:①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品:②從分液漏斗往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH;③檢驗(yàn)裝置的氣密性;④測(cè)定收集到水的體積.
正確的操作順序?yàn)?!--BA-->
③①②④
③①②④

(2)本試驗(yàn)中檢查裝置氣密性的方法是
關(guān)閉分液漏斗活塞,微熱錐形瓶,廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升,恒溫時(shí)水柱并不回落
關(guān)閉分液漏斗活塞,微熱錐形瓶,廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升,恒溫時(shí)水柱并不回落

(3)廣口瓶中的試劑X可最好選用
C
C
(填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)).
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
(4)廣口瓶的液體沒(méi)有裝滿(上方留有少量空間),實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH3的體積將
不變
不變
(填偏大、偏小或不變).
(5)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為wg,氨氣的體積為aL(標(biāo)況下),則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
(AlN的式量為41).
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若觀察到錐形瓶中還有固體,則樣品中含有的雜質(zhì)是
,為了測(cè)定是否含有其它雜質(zhì),則還需要哪些簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)
碳的質(zhì)量
碳的質(zhì)量

問(wèn)題4、丁同學(xué)認(rèn)為,丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,可能因氣體體積測(cè)量不準(zhǔn),導(dǎo)致誤差較大.建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)定燒杯中硫酸的增重來(lái)確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù).你認(rèn)為是否可行?
不可行
不可行
(填入“可行”、“不可行”),原因是
II中NH3極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象,同時(shí)氨氣中含有水蒸氣,影響氨氣質(zhì)量的測(cè)定
II中NH3極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象,同時(shí)氨氣中含有水蒸氣,影響氨氣質(zhì)量的測(cè)定
.最簡(jiǎn)單的改進(jìn)方法為
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管,燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來(lái)吸收氨氣
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管,燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來(lái)吸收氨氣

問(wèn)題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后,認(rèn)為此裝置所測(cè)測(cè)得的樣品中AlN含量偏。湓蚴
反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收
反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收
.若忽略此原因的話,只要用圖9中的III或IV兩個(gè)裝置中的一種,只需進(jìn)行簡(jiǎn)單而又必要的數(shù)據(jù)測(cè)定,可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù).較合理的裝置為
(填代號(hào)).你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷?
.若有,所測(cè)結(jié)果將偏高或偏低
偏低
偏低
,應(yīng)作如何改進(jìn)?
應(yīng)再接一個(gè)與IV裝置中完全相同的干燥管(或再接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管也行)
應(yīng)再接一個(gè)與IV裝置中完全相同的干燥管(或再接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管也行)
.(若無(wú)缺陷后兩此格可不填).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖1是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行鋁熱反應(yīng)(鋁過(guò)量)的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中他觀察到的現(xiàn)象之一為“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”.

(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Al+Fe2O3
 高溫 
.
 
Al2O3+2Fe
2Al+Fe2O3
 高溫 
.
 
Al2O3+2Fe

(2)為檢驗(yàn)鋁熱反應(yīng)后的固體成分,請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚?br />
檢驗(yàn)成分 操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
取少量固體樣品加入NaOH溶液中
取少量固體樣品加入NaOH溶液中
若有(無(wú))氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明該樣品中含有(不含)鋁
若有(無(wú))氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明該樣品中含有(不含)鋁
氧化鐵
取少量樣品加入稀硫酸中,滴加KSCN溶液
取少量樣品加入稀硫酸中,滴加KSCN溶液
若溶液變紅色,說(shuō)明原樣品中含有Fe2O3,反之,則不含F(xiàn)e2O3
若溶液變紅色,說(shuō)明原樣品中含有Fe2O3,反之,則不含F(xiàn)e2O3
(3)探究鋁熱反應(yīng)后固體的性質(zhì):
將反應(yīng)后容器中的固體殘余物置于燒杯中,加入一定量的稀硝酸,固體完全溶解,反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出(活潑金屬可把稀HNO3還原為NH4NO3).在反應(yīng)后的溶液中緩慢滴加4mol?L-1的NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)與加入NaOH溶液的體積(mL)的關(guān)系如圖2所示:
①寫出DE段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
NH4++OH-═NH3?H2O
NH4++OH-═NH3?H2O

②B與A的差值為
0.008
0.008

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2010?天津一模)生活中碰到的某些問(wèn)題,常涉及到化學(xué)知識(shí),下列分析不正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?臨沂一模)工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:

已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
(1)實(shí)驗(yàn)操作I的名稱為
過(guò)濾
過(guò)濾
;在空氣中灼燒固體混合物D時(shí),用到多種硅酸鹽質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有
坩堝
坩堝
(填儀器名稱).
(2)濾液A中鐵元素的存在形式為
Fe2+
Fe2+
 (填離子符號(hào)),生成該離子的離子方程式為
2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
,檢驗(yàn)濾液A中存在該離子的試劑為
KSCN溶液
KSCN溶液
(填試劑名稱).
(3)金屬E與固體F發(fā)生的某一反應(yīng)可用于焊接鋼軌,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2 Al+Fe2O3
 高溫 
.
 
Al2O3+2Fe
2 Al+Fe2O3
 高溫 
.
 
Al2O3+2Fe

(4)常溫下,等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH-)前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=
11
11

(5)①利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時(shí),下列敘述正確的是
b.c
b.c
(填代號(hào)).
a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
c.精銅作陰極,電解后電解液中Cu2+濃度減小
d.粗銅精煉時(shí)通過(guò)的電量與陰極析出銅的量無(wú)確定關(guān)系
②從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑,測(cè)定粗銅樣品中金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),涉及的主要步驟為:稱取一定質(zhì)量的樣品→
將濃硫酸用蒸餾水稀釋,將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后
將濃硫酸用蒸餾水稀釋,將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后
→過(guò)濾、洗滌、干燥→稱量剩余固體銅的質(zhì)量.(填缺少的操作步驟,不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié))

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?石家莊二模)工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等雜質(zhì).某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定氮化鋁(AlN)樣品中
AlN和Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解).
實(shí)驗(yàn)原理:Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4;AlN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽,溶于強(qiáng)堿生成氨氣;
實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
連接實(shí)驗(yàn)裝置,檢驗(yàn)裝置的氣密性.
稱得D裝置的質(zhì)量為y g,滴定管的讀數(shù)為amL.
盛取x g AlN樣品置于錐形瓶中;塞好膠塞,①關(guān)閉活塞
K2、K3
K2、K3
,打開(kāi)活塞
K1
K1
,通過(guò)分液漏斗加入稀硫酸,與燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng).待反應(yīng)進(jìn)行完全后,②關(guān)閉活塞
K1
K1
,打開(kāi)活塞
K3
K3
,通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量③
NaOH
NaOH
(填化學(xué)式),與燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng).④
打開(kāi)K2,通入空氣一段時(shí)間
打開(kāi)K2,通入空氣一段時(shí)間
(填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作).
記錄滴定管的讀數(shù)為bmL,稱得D裝置的質(zhì)量為z g.
數(shù)據(jù)分析:
⑤AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
41(z-y)
17x
×100%
41(z-y)
17x
×100%

⑥若讀取滴定管中氣體的體積時(shí),液面左高右低,則所測(cè)氣體的體積
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).
⑦Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.048(a-b)
Vmx
×100%
0.048(a-b)
Vmx
×100%
.(該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm).

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