(3)加过量铁屑,使溶液中的Fe3+全部转化为Fe2+,把剩余的铁屑过滤除去。
(4)pH减小,聚铁分子式中[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m的SO4就增多,OH就减少,利用极限法,Fe(OH)3和Fe2(SO4)3质量相同时,Fe(OH)3中铁元素质量分数大,所以pH减小,聚铁中铁的质量分数偏小。
答案:(1)将气体通入少量品红溶液,溶液褪色,加热后恢复原色 (2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的SO2
(3)铁屑 过滤 (4)将试纸放在点滴板(或表面皿)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液,点在pH试纸的中部,待变色后与标准比色卡对比,读出读数 低(或小)
20.(12分)氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。现用下图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。
2-
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(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O热分解的化学方程式为
____________________________________________________________。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为________(按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是________。装置连接后,首先要进行的操作的名称是________。
(3)加热前先通N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2的作用是__________、________等。
(4)完全分解后测得C增重3.65 g、D增重9.90 g,则x=________。若取消冷却玻管B后进行实验,测定的x值将________(填“偏高”或“偏低”)。
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成
[Mg2Al(OH)6Cl1-2y·(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定________。
解析:(1)由已知确定反应物、生成物,条件是高温。
高温
2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]=====4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑
由原子守恒配平,先Al2O3、MgO、HCl,后由O配平H2O的化学计量数(5+2x)。
(2)C中NaOH吸收HCl,D中浓H2SO4吸收H2O,故先通入D(浓H2SO4),再通入NaOH溶液,反之先通入NaOH溶液又带出水蒸气,使结果不准,故连接顺序为a、e、d、b。
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(3)连接装置后,首先检查装置气密性,持续通入N2,可将整套装置中产生的气体全部赶入C、D,同时又避免产生倒吸现象。
3.65 g
(4)C增重为吸收的HCl,n(HCl)==0.1 mol。
36.5 g·mol-19.90 g
D增重为吸收的H2O,n(H2O)=-1=0.55 mol。
18 g·mol根据化学方程式关系可得 2HCl~(5+2x)H2O,即 2∶(5+2x)=0.1 mol∶0.55 mol
x=3
若取消冷却玻管B后进行实验,气体温度过高将损失水蒸气,使测定结果偏低。 (5)至少还需测定装置C的增重和样品的质量等。
高温
答案:(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O=====4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑ (2)a-e-d-b 吸收HCl气体 检查气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收 防止产生倒吸(合理答案均给分) (4)3 偏低
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
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