K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體]易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機反應的催化劑。實驗室可用鐵屑為原料制備,相關反應過程如下,請回下列問題:
(1)鐵屑中常含硫元素,因而在制備FeSO4時會產(chǎn)生有毒的H2S氣體,該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收。下列吸收裝置正確的是 。
(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是 ,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是 。
(3)晶體中所含結晶水可通過重量分析法測定,主要步驟有:①稱量,②置于烘箱中脫結晶水,③冷卻,④稱量,⑤重復②~④至恒重,⑥計算。
步驟③需要在干燥器中進行的原因是 ;
步驟⑤的目的是 。
(4)可被酸性KMnO4溶液氧化放出CO2氣體,所以實驗產(chǎn)物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量測定可用KMnO4標準溶液滴定。
①寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式 ;
②下列滴定操作中使滴定結果偏高的是 ;
A.滴定管用蒸餾水洗滌后,立即裝入標準液 |
B.錐形瓶在裝待測液前未用待測液潤洗 |
C.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失 |
D.讀取標準液體積時,滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù) |
(1)A(2)防止Fe2+的水解,三草酸合鐵酸鉀難溶于乙醇,便于析出(3)防止吸水;確保結晶水全部失去(4)① 2MnO4-+C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O或2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)②AC ③49.1%
解析試題解析:(1)A、H2S氣體在裝置A中可與氫氧化鈉溶液充分反后被吸收并使試驗氣體正常排出,故A正常B、H2S氣體在裝置B中不能與氫氧化鈉溶液充分反應就直接排出,故B錯誤;C、H2S氣體在裝置C中能與氫氧化鈉溶液充分反應但無法排出,故C錯誤;D、H2S氣體在裝置B中不能與氫氧化鈉溶液充分反應且通氣后瓶內(nèi)氣壓增大會將溶液排出,故D錯誤;(2)由于亞鐵離子能夠在溶液中發(fā)生水解反應,所以加入硫酸抑制了亞鐵離子的水解,亞鐵離子容易被雙氧水氧化成鐵離子,故答案為:防止Fe2+水解;使Fe2+氧化為Fe3+;(3)步驟③需要在干燥器中進行,防止晶體吸收空氣中的水分;重復步驟②~④至恒重,保證結晶水完全失去,故答案為:防止吸收空氣中的水;檢驗晶體中的結晶水是否已全部失去;(4)①由題意可知 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O或2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O);②A、管壁有殘留的蒸餾水稀釋標準溶液,使滴定結果偏高,故A正確;B、在實驗操作中錐形瓶使用前不能用待測液潤洗,若使用待測液潤洗會導致滴定結果偏高,故B不會導致結果偏高;C、滴定后氣泡消失會增大待測液的計算體積,使滴定結果偏高,故C正確;D、讀取標準溶液時,滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù),會使讀取的標準溶液體積減少,使滴定結果偏小,故D錯誤。③
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
0.1×0.024 m
2×158 5×88
求出發(fā)生反應的C2O42-質(zhì)量,再根據(jù)反應中使用C2O42-的質(zhì)量求出K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量分數(shù)為49.1%。
考點:實驗方案的設計;氧化還原反應;
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上由廢銅屑制硫酸銅晶體的流程如下:
(1)下列溶解銅屑的兩種方案中,方案二的優(yōu)點是 。(答兩點即可)
方案一:向銅屑中加入足量的濃硫酸并加熱。
方案二:向銅屑中加入少量的銀粉再加足量的稀硫酸并通入足量空氣。
(2)測定硫酸銅晶體( CuSO4·xH2O)中結晶水數(shù)目可通過以下實驗步驟確定:
Ⅰ.稱取0.4820 g樣品置于小燒杯中,加入適量稀硫酸,加熱溶解,邊攪拌邊滴加BaCl2到沉淀完全;
Ⅱ.過濾并洗滌沉淀;
Ⅲ.將盛有沉淀的濾紙包烘干并高溫灼燒,再轉(zhuǎn)入高溫爐中,一定溫度下反復灼燒到恒重,得到BaSO4質(zhì)量為0.4660 g。
回答下列問題:
①計算CuSO4·xH2O中的x= (要求寫出計算過程)。
②步驟Ⅲ中,如果空氣不充足和溫度過高,可能會有部分沉淀被濾紙中的碳還原為BaS,若其他操作均正確,則x的測定結果將 (填“偏低”、“偏高”或“不變”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(12分)乙醚極易揮發(fā)、微溶于水、是良好的有機溶劑。乙醇與濃硫酸的混合物在不同溫度下反應能生成乙烯或乙醚。某實驗小組用下圖裝置制取乙醚和乙烯。
1.制乙醚:在蒸餾燒瓶中先加入10 mL乙醇,慢慢加入10 mL濃硫酸,冷卻,固定裝置。加熱到140℃時,打開分液漏斗活塞,繼續(xù)滴加10 mL乙醇,并保持140℃,此時燒瓶c中收集到無色液體。
(1)Ⅰ和Ⅱ是反應發(fā)生裝置,應該選擇 (選答“Ⅰ”或“Ⅱ”)與裝置Ⅲ相連。
(2)乙醇通過分液漏斗下端連接的長導管插入到液面下加入,目的有二,一是使反應物充分混合,二是
。
2.Ⅲ中水冷凝管的進水口是 (選答“a”或“b”)。冰鹽水的作用是 。
3.有同學認為以上裝置還不夠完善,一是溴水可能倒吸,二是尾氣彌漫在空氣中遇明火危險。該同學設
計了以下幾種裝置與導管d連接,你認為合理的是(選填編號) 。
4.反應一段時間后,升溫到170℃,觀察到反應物變?yōu)楹谏逅噬。寫出實驗過程中有氣體生成化學方程式(寫兩個方程式) ; 。
5.實驗中收集到的乙醚產(chǎn)品中可能含有多種雜質(zhì)。某同學設計了以下提純方案:
(1)分液步驟除去產(chǎn)品中的酸性雜質(zhì),則X可以是 。
(2)蒸餾操作可除去的雜質(zhì)是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
用氯化鐵浸出重鉻酸鉀(K2Cr2O7)滴定法測定鈦精粉試樣中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)[w(Fe)],實驗步驟如下:
步驟1:稱取試樣0.100 g于250 mL洗凈的錐形瓶中。
步驟2:加入FeCl3溶液100 mL,迅速塞上膠塞,用電磁攪拌器攪拌30 min。
步驟3:過濾,用水洗滌錐形瓶和濾渣各3~4次,洗液全部并入濾液中。
步驟4:將濾液稀釋至500 mL,再移取100 mL稀釋液于錐形瓶中,加入20 mL硫酸和磷酸的混合酸,加0.5%二苯胺磺酸鈉指示劑4滴。
步驟5:以K2Cr2O7標準溶液滴定至出現(xiàn)明顯紫色為終點。發(fā)生的反應為Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步驟6:重復測定兩次。
步驟7:數(shù)據(jù)處理。
(1)步驟2中加入FeCl3溶液后錐形瓶中發(fā)生反應的離子方程式為________________,迅速塞上膠塞的原因是______________________________
(2)步驟3中判斷濾紙上殘渣已洗凈的方法是_____________________________
(3)實驗中需用到100 mL濃度約為0.01 mol·L-1K2Cr2O7標準溶液,配制時用到的玻璃儀器有________________。稱量K2Cr2O7固體前應先將其烘干至恒重,若未烘干,對測定結果的影響是________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);滴定時,K2Cr2O7溶液應置于________(填儀器名稱)中。
(4)科研人員為確定FeCl3溶液的最佳濃度,選用100 mL不同濃度的FeCl3溶液(FeCl3溶液均過量)溶解同一鈦精粉試樣,其余條件控制相同,得到測定結果如圖所示。則FeCl3溶液的濃度[用ρ(FeCl3)表示]范圍應為________g·L-1,濃度過低或過高時測定結果偏低的原因分別是_________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某廢水樣品中含有一定量的K+、HCO3—、SO32—,甲、乙兩研究小組欲測定其中SO32—的濃度。
甲組方案:
乙組方案:
①用燒杯盛取廢水適量,加適量活性炭除色;過濾,取濾液。
②精確量取20.00 mL過濾后的廢水試樣,用0.1 mol·L-1紫色KMnO4(H2SO4酸化)溶液進行滴定(有關反應為2MnO4—+5SO32—+6H+=2Mn2++5SO42—+3H2O)。
③記錄數(shù)據(jù),計算。
(1)甲組方案中的“試劑X”可選用________。
a.0.1 mol·L-1 KMnO4(H2SO4酸化)溶液
b.0.5 mol·L-1 KOH溶液
c.新制氯水
d.NaI溶液
(2)甲組方案中,加入試劑X后生成SO42—的離子方程式為________________。
(3)甲組方案中,第③步的“系列操作”包含的操作名稱依次為__________________。
(4)為乙組方案設計的下列滴定方式中,最合理的是________(填字母序號),達到滴定終點時可觀察到的現(xiàn)象是__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某化學小組為測定加碘鹽中KIO3的質(zhì)量分數(shù),進行了如下實驗。
已知:KIO3 + 5KI + 3H2SO4= 3K2SO4 + 3I2 + 3H2O
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI
步驟一:準確稱取a g加碘鹽,配制成250mL溶液;
步驟二:取所配制溶液25.00mL于錐形瓶中,加稀硫酸酸化,再加入足量的KI溶液;
步驟三:用bmol·L-1 Na2S2O3溶液的溶液滴定步驟二所得溶液至終點,記錄數(shù)據(jù);再重復滴定2次,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為12.00mL。
(1)步驟一中配制250mL溶液,所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和膠頭滴管外,還有 。
(2)步驟三中進行滴定的過程中下列哪個操作正確 ,
選擇 作為指示劑,到達滴定終點時的現(xiàn)象為 。
(3)實驗測得此加碘鹽中KIO3的質(zhì)量分數(shù)= (KIO3的相對分子質(zhì)量為214)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
保護環(huán)境是全球關注的問題。
Ⅰ.某環(huán)保部門處理含CN-電鍍廢水的方法如圖(CN-的CNO-中的N的化合價均為-3價):
某學習小組依據(jù)上述方法,用下圖實驗裝置進行該電鍍廢水處理的研究。
操作步驟:
i.先關閉裝置甲的開關,再將含CN-廢水與過量NaClO溶液混合,取200mL混合液(其中c(CN-)為0.200mol·L-1)加到裝置甲中,塞上橡皮塞。
ii.裝置甲中,充分反應后,打開橡皮塞和開關,使溶液全部流入裝置乙中,關閉開關。
iii.測定干燥管I增加的質(zhì)量。
(1)寫出裝置乙中反應的離子方程式: 。
(2)裝置丙中的試劑是 ,裝置丁的作用是 。
(3)假定上述實驗中的氣體都被充分吸收。若干燥管I增重1.408g。則CN-被處理的百分率為 。
(4)你認為用此裝置進行實驗,與(3)對比,CN-被處理的百分率將 (填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”)。簡述你的理由: 。
Ⅱ.防治空氣污染,燃煤脫硫很重要。目前,科學家對Fe3+溶液脫硫技術的研究已取得新成果。
(5)科學研究表明,脫硫率與Fe3+濃度、pH關系如圖1、2。
為達到最佳脫硫效果,應采取的適合[Fe3+]及pH分別是 、 。
(6)某學習小組為了探究“SO2與Fe3+反應的產(chǎn)物”,將過量的SO2通入FeCl3溶液后,各取10mL反應液分別加到編號為A、B、C的試管中,并設計后續(xù)實驗的3個方案:
方案①:A中加入少量KMnO4溶液,紫紅色褪去。
方案②:B中加入KSCN溶液,不變紅,再加入新制的氯水,溶液變紅。
方案③:C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
上述實驗方案中不合理的是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某;瘜W興趣小組設計了如下實驗裝置(圖中部分夾持儀器已略去)來測定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分數(shù),并探究鐵與濃硫酸的反應。
請回答下列問題:
(1)mg鐵碳合金中加入過量濃硫酸,未點燃酒精燈前,A、B均無明顯現(xiàn)彖,其原因是①_____②_____
(2)點燃酒精燈,可觀察到B中的現(xiàn)象是_____________________,C 的作用是___________________
(3)待A中不再逸出氣體時,停止加熱,拆下E并稱重,E增重bg。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為________________(寫表達式)。
(4)興趣小組使用設計的如圖實驗裝置,操作正確,且每一個反應均完全,仍然發(fā)現(xiàn)所測得的鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)偏低,其主要原因是________________。
(5)若反應一段時間后,用滴管吸取A中的溶液滴入到適量水中作為試樣,試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能:
I:只含有Fe3+; II:只含有Fe2+;III:________________________
驗證III的實驗方法是________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
Ⅰ.下列實驗操作中正確的是
A.分液時,分液漏斗下層液體從下端放出,上層液體從上口倒出 |
B.蒸餾時,應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口 |
C.蒸發(fā)結晶時應將溶液直接蒸干 |
D.稱量非腐蝕性藥品應放在托盤天平左盤的稱量紙上,砝碼放在托盤天平右盤的稱量紙上 |
實驗步驟 | 現(xiàn)象 | 結論 |
①分別取等體積2mol/L的硫酸于試管中 ② | Mg產(chǎn)生氣泡速率快于Fe,Cu無明顯變化 | 金屬性質(zhì)越活潑,反應速率越快 |
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