高中化学

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是                                                            
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用      (选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水                   b.NaOH溶液
c.浓氨水                            d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为           
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

(3)装置B中试剂的作用是                                             
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是                                         (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于            (选填序号)。
a.A之前          b.A-B间          c.B-C间        d.C-D间
(6)如果气体Y中含有,预计实验现象应是                                  

  • 更新:2020-03-18
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工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为:。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下(夹持装置已略去):

①装置A中发生反应的化学方程式为                                 
②装置D中碱石灰的作用是                       
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。已知:NO不能与Na2CO3溶液反应,
NO+ NO2+Na2CO3=2NaNO2+ CO2;2NO2+Na2CO3= NaNO2+ NaNO3+CO2
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是        (填字母)。
A.1.3    B.1.6       C.1.8
②将1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3、NO2两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:

图中线段a表示        离子随x值变化的关系;若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少       g。

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铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3·xH2 O,广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含FeZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黄铁矿粉
(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如下:

(1)操作I与操作II中都用到玻璃棒,玻璃棒在两种操作中的作用分别是_           
(2)试剂a最好选用_   (供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO3 );其作用是_           
(3)上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是_       _(填序号)。

(4)查阅资料知,在不同温度下Fe2 O3被CO还原,产物可能为Fe3 O、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如右图所示。根据图象推断670℃时Fe2 O3还原产物的化学式为M,并设计一个简单的实验,证明该还原产物的成分(依次填写每步操作中所加试剂的化学式、现象和结论)。仪器自选。可供选择的试剂:稀H2SO4、稀盐酸、H2 O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

加入试剂
现象
结论
 
 
则还原产物为     
 
 
 
 

 

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(1)某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如下:

请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3、I2的氧化性强弱为Cl2>Fe3>I2(实验中不断地小心振荡G装置中的试管)。A中反应物是KMnO4和浓盐酸,请写出A中发生反应的化学方程式:                                         ,请写出试剂M为           溶液,证明氧化性为Cl2>Fe3>I2的实验现象是                                                    。
②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2,当D的烧瓶中充满黄绿色气体后,关闭a、c打开b,D中的现象为黄绿色气体消失,产生白烟,反应一段时间后,关闭b打开c,观察到的现象为_________________________________________________________________。
(2)某废水中含有一定量的Na+、SO,可能含有CO,某研究小组欲测定其中SO的浓度,设计如下实验方案:

①从下列试剂中选择试剂X为_________(填序号);
A.0.1 mol/L KMnO4(H2SO4酸化)溶液        B.0.5 mol/L NaOH溶液
C.新制氯水                              D.KI溶液
②加入试剂X生成SO的离子方程式为_____________________________________;
③证明该废水中是否含有CO的实验方案为                                                 

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(Ⅰ)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

(1)洗涤的目的主要是为了除去Cl和___________(填离子符号),检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。
(2)第②步反应的离子方程式是____________________________。
(3)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol· L-1FeSO4标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce3),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为_____________。
(Ⅱ)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛.硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

(1)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为________________。
(2)滤渣2的成分是______________(填化学式)。
(3)煅烧过程存在以下反应:2MgSO4+C=2MgO+2SO2↑+CO2
MgSO4+C=MgO+SO2↑+CO↑   MgSO4+3C=MgO+S↑+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是______________(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是______________(填字母)。

A.NaOH溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.稀硝酸 D.KMnO4溶液

③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:__________________。

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硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是        。

第1组
第2组
第3组
S (单质)
SO2、H2SO3、M、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。

(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是                        。
A.Na2SO3溶液与HNO3                    B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧                     D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3)变化关系如下表

n(SO32—):n(HSO3)
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2

 
当吸收液中n(SO32—):n(HSO3) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是                     。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3)+ c(OH)
B.c(Na+)>c(HSO3)>c(SO32—)>c(OH)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3)>c(OH)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)

序号
实验方案
实验现象
结论
方案①
往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液
紫红色褪去
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案②
往第二份试液中加入
 
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案③
往第二份试液中加入
 
SO2与Fe3+反应生成了SO42—

 
上述方案①得出的结论是否合理                    ,原因                                。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br的还原性弱于SO2的现象是                           。

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铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
(1)上述制备原理中属于氧化还原反应的是    (选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=       
②选用的加料方式是      (填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,然后升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同时加热到75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤干净的依据是    _________________。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有:               
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息利用实验可提供的试剂制取纯净的ZnSO4溶液。实验中可选用的试剂如下:

a.30%H2O2
b.新制氯水;
c.1.0 mol·L1NaOH溶液;
d.3 mol·L-1稀硫酸;
e.纯ZnO粉末;
f.纯锌粉。
实验步骤依次为:①将锌片完全溶于稍过量的3 mol·L-1稀硫酸,加入      (选填字母,下同);②加入     ;③加热到60℃左右并不断搅拌;④过滤得ZnSO4溶液。其中步骤③加热的主要目的有                     

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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为         。若要计算该溶液的质量分数,还需要的一个条件是            (用文字说明)。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是  (选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性;     b.稀释ClO2以防止爆炸;
c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的离子反应方程式为              
吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是                           
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是                                
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是       (选填序号)。
a.Na2O2             b.Na2S              c.FeCl2
(6)从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是  (选填序号)
a.蒸馏      b.蒸发    c.灼烧     d.过滤      e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是      (填操作名称)

  • 更新:2020-03-18
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某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验I:制取NaClO2晶体
己知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出品体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置进行实验。

(1)装置③的作用是                                      
装置①的作用是                                       
(2)装置②中产生ClO2的还原剂是                            
装置④中制备ClO2的化学方程式为                        
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶:②趁热过滤;③       ;④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品小打烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)达到滴定终点时的现象为                                     
(5)该样品中NaClO2的质量分数为                              (用含m、c、V的代数式表示)。
(6)在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为                                                                。

  • 更新:2020-03-18
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硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,有剧毒;存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。

资料:① H2S可溶于水(约1:2),其水溶液为二元弱酸。
② H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③ H2S在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。

(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验,如下图所示。A中是CuSO4溶液,B中放有湿润的蓝色石蕊试纸,C中是FeCl3溶液。

回答下列问题:
① A中有黑色沉淀(CuS)产生,A中发生反应的化学方程式为_________________。
② B中的现象是_________。
③ C中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_____。
④ D中盛放的试剂可以是____________(填标号)。
a. 水      b. 盐酸    c. NaCl溶液      d. NaOH溶液
(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件,小组同学又设计了下列实验。

 
实验操作
实验现象
实验1
将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合
无明显现象
实验2
将H2S通入Na2SO3溶液中
未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀
实验3
将SO2通入Na2S溶液中
有浅黄色沉淀产生

 
已知:电离平衡常数:H2S    Ka1 =1.3×10-7;Ka2 = 7.1×10-15 
H2SO3   Ka1 =1.7×10-2;Ka2 = 5.6×10-8
① 根据上述实验,可以得出结论:在_________条件下,+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______(填序号)。





A
B
C
D

 
(3)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______。

  • 更新:2020-03-18
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某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO4·5H2O 及CaCO3,部分步骤如下:

请回答下列问题:
(1)溶液A除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有________(填离子符号),验证所含离子所用的试剂是______________。
(2)可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时,先向氯化钙溶液中通入氨气,再通入CO2
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。

如果按气流方向连接各仪器接口,你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,下列最适合完成该实验的简易装置是_________(填编号)

(3)测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是:a.将1.25g铜矿石制取的CuSO4·5H2O于锥形瓶中,加入适量水完全溶解;b.向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀;c.过滤;d.滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点,耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_____________。

  • 更新:2020-03-18
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实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置和步骤如右图:(已知溴乙烷的沸点38.4℃)
①检查装置的气密性,向装置图所示的U型管和大烧杯中加入冰水;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
回答下列问题:

(1)该实验制取溴乙烷的化学方程式为(生成的盐为NaHSO4):___________________________。
(2)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,其成分为__________(写分子式)。
(3)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是__________。
(4)U型管内可观察到的现象是_____________________________。
(5)反应结束后,U形管中粗制的C2H5Br呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的_________________(填序号)

A.苯 B.H2O C.Na2SO3溶液 D.CCl4

所需的主要玻璃仪器是______________(填仪器名称)。
(6)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后__________________(填代号)。
①加热;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷却

  • 更新:2020-03-18
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用l-丁醇、溴化钠和过量较浓H2SO4混合物为原料,在实验室制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物。现设计如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤,回答下列问题:

⑴关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。竖直冷凝管的作用是                                         ,写出该反应的化学方程式                                                  
⑵理论上,上述反应的生成物还可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭A处酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是                   
(3)相关有机物的数据如下:

为了进一步精制1-溴丁烷,继续进行了如下实验:待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管,塞上带温度计的橡皮塞,关闭a,打开b,接通冷凝管的冷凝水,使冷水从     (填c或d)处流入,迅速升高温度至       ℃,收集所得馏分。
(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是            

  • 更新:2020-03-18
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二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程下如下:

已知:①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体,极易爆炸,有类似氯气的刺激性气味,自然爆炸点为95℃,在热水中易分解,在空气中易挥发,不稳定。②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题:
(1)电解时,发生反应的化学方程式为          。为保证实验的安全,在电解时需注意的问题是:①控制好生成NCl3的浓度;②          
(2)NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,该反应的离子方程式为          
(3)实验室制取气体B的化学方程式为          
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10 mL,稀释成100 mL试样;
步骤2:量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
(已知I2+2S2O32=2I+S4O62
①若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能
        (选填“偏大”、“偏小”、“无影响”);
②上述步骤3中滴定终点的现象是         
③根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为    g / L(用含字母的代数式表示)。

  • 更新:2020-03-18
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化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气,因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时,由于粗锌中还含有铁等杂质,使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁,为了充分利用制氢废液,常用其制备皓矾(ZnSO4·7H2O)。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾。制备皓矾的实验流程如下图所示。

已知:开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为:Fe(OH)3:2.7-3.7
Fe(OH)2:7.6-9.6  Zn(OH)2:5.7-8.0试回答下列问题:
(1)加入的试剂①,供选择使用的有:氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等,最好选用        ,其理由是                                       
(2)加入的试剂②,供选择使用的有:a、Zn粉,b、ZnO,c、Zn(OH)2,d、ZnCO3,e、ZnSO4等,可选用             
(3)从晶体1→晶体2,该过程的名称是       
(4)在得到皓矾时,向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是               

  • 更新:2020-03-18
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高中化学常见气体制备原理及装置选择填空题