草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)呈淡黃色。某課題組為探究草酸業(yè)鐵晶體的化學(xué)性質(zhì), 進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)探究。
(1)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色,并檢測(cè)到二氧化碳?xì)怏w生成。這說(shuō)明草酸亞鐵晶體具有 (填“氧化性”、“還原性”或“堿性”)。若反應(yīng)中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,則參加反應(yīng)的KMnO4為 mol。
(2)資料表明:在密閉容器中加熱到一定溫度時(shí),草酸亞鐵晶體可完全分解,生成幾種氧化物,殘留物為黑色固體。課題組根據(jù)課本上所介紹的鐵的氧化物的性質(zhì),對(duì)黑色固體的組成提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:全部是FeO
假設(shè)二:
假設(shè)三:
(3)為驗(yàn)證上述假設(shè)一是否成立,課題組進(jìn)行如下研究。
【定性研究】請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程) | 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 |
取少量黑色固體, | |
(共1 5分)
(1)還原性(1分) 0.6(2分)
(2)假設(shè)二:全部是Fe3O4(1分) 假設(shè)三:是FeO和Fe3O4的混合物(1分)
(3)【定性研究】(每空2分)
實(shí)驗(yàn)步驟:取少量黑色固體,加入適量稀鹽酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液
預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論:若溶液不變紅色,則假設(shè)一成立;若溶液變紅色,則假設(shè)一不成立
【定量研究】
FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑,3分)
不同意(1分),實(shí)驗(yàn)未在密閉容器中進(jìn)行,F(xiàn)eO會(huì)被空氣中的氧氣進(jìn)一步氧化,生成鐵的其他氧化物(2分)
解析試題分析:
(1)高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去,溶液變?yōu)樽攸S色,很顯然是FeC2O4被高錳酸鉀氧化為Fe3+的結(jié)果,表明FeC2O4具有還原性。分析有關(guān)元素化合價(jià)的變化可知,反應(yīng)過(guò)程中1 mol FeC2O4·2H2O可失去3 mol電子,而l mol KMnO4可得到5 mol電子:根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則,反應(yīng)中FeC2O4·2H2O與KMnO4的物質(zhì)的量之比為5:3。因此,若反應(yīng)中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,則參加反應(yīng)的KMnO4為3/5 mol。
(2)鐵的氧化物中,呈黑色的有FeO和Fe3O4。
(3)【定性研究】FeO與鹽酸或硫酸反應(yīng)生成Fe2+,F(xiàn)e2+與KSCN不反應(yīng)。但Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物溶于稀鹽酸或稀硫酸中生成Fe3+,遇KSCN變紅色。據(jù)此即可設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。
【定量研究】草酸亞鐵品體受熱首先失去結(jié)品水,得到FeC2O4(即A點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì))。400℃時(shí)固體質(zhì)量減少,應(yīng)該是FeC2O4發(fā)生分解,牛成鐵的氧化物(即B點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì))。根據(jù)圖象可知1.0 g晶體分解生成的鐵的氧化物的質(zhì)量為0.4 g。設(shè)此鐵的氧化物的化學(xué)式為FeaOb,根據(jù)Fe守恒可知0.4 g此氧化物中鐵元素的質(zhì)量為1.0 g×,氧元素的質(zhì)量為(0.4g—1.0 g×)g,故a:b="(1.0" g×):(0.4g—1.0 g×),解得a:b=1:1,即晶體分解所得鐵的氧化物為FeO。至此不難寫(xiě)出草酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑)。此后,殘留固體的質(zhì)量逐漸增大,顯然是被空氣中的氧氣所氧化,生成了鐵的其他氧化物。由于坩堝是敞口容器,F(xiàn)eO會(huì)被空氣中的氧氣進(jìn)一步氧化生成鐵的其他氧化物,根據(jù)圖象可知固體質(zhì)量肯定會(huì)大于4.0 g。
考點(diǎn):本題以探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),考查了氧化還原反應(yīng)、探究基本方法、物質(zhì)的檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等相關(guān)知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子形式存在。實(shí)驗(yàn)室從海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的過(guò)程中有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的名稱(chēng):
①為 ,③為 ;過(guò)程②中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)提取碘的過(guò)程中可供選擇的有機(jī)溶劑是( )
A.甲苯、酒精 | B.四氯化碳、苯 | C.汽油、乙酸 | D.汽油、甘油 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
MnO2是一種重要的催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實(shí)驗(yàn),其流程如下:
(1)寫(xiě)出1個(gè)用二氧化錳作催化劑的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(2)第②步反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。
(3)檢驗(yàn)過(guò)濾Ⅰ所得的MnO2是否洗滌干凈的方法是 。
(4)第③步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(5)上述流程中可用于循環(huán)使用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式);過(guò)濾操作和蒸發(fā)操作中都要用到的玻璃儀器是 。
(6)若粗MnO2樣品的質(zhì)量為25.38g,第①步反應(yīng)后,經(jīng)過(guò)濾得到17.4g MnO2,并收集到0.448LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則樣品中所含的MnO質(zhì)量為 g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
達(dá)州市渠縣境內(nèi)含有豐富的深層地下食鹽資源,食鹽是日常生活中的必需品,也是重要的化工原料。
(1)經(jīng)測(cè)定該縣深層地下粗鹽中含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)離子,某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如下:
所提供的試劑:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇溶液、CCl4,儀器及用品自選。
①欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-,選出a操作中所代表的試劑,按滴加順序依次為
(只填化學(xué)式),b步操作的名稱(chēng)是 。
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,應(yīng)選用試劑是 ,用PH試紙測(cè)定濾液ⅡPH值的方法是 。
(2)用提純的NaCl配制500mL,2.5mol·L-1的NaCl溶液,所需儀器除燒杯,托盤(pán)天平(砝碼和鑷子),藥匙,玻璃棒外,還需要 (填儀器名稱(chēng)),應(yīng)稱(chēng)取NaCl g
(3)下列操作會(huì)導(dǎo)致所配N(xiāo)aCl溶液濃度偏高的是
A.定容完畢后,蓋塞,搖勻,再將容量瓶置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線(xiàn),再添加蒸餾水至刻度線(xiàn)。 | |
B.未將洗滌燒杯內(nèi)壁的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶。 | C.定容時(shí),俯視刻度線(xiàn)。 |
D.轉(zhuǎn)移溶液之前,容量瓶?jī)?nèi)有少量蒸餾水。 E、稱(chēng)量時(shí),天平指針指向左盤(pán)。 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
為探索工業(yè)廢料的再利用,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下左圖實(shí)驗(yàn)方案,用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體。
請(qǐng)回答:
(1)步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是 ,該操作中除用到燒杯和玻璃棒外,還必須用到的玻璃儀器有 。
(2)溶液A中的離子主要有Na+、OH-、 ;試劑X是 。
(3)進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),該小組用如上右圖所示裝置及試劑將制得的CO2氣體通入溶液A中。一段時(shí)間后,
觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀逐漸減少,其原因是(用離子方程式表示) ;為了避免固體C減少,改進(jìn)的措施是在裝置Ⅰ、Ⅱ之間增加一個(gè)盛有飽和 溶液的洗氣瓶。
(4)從溶液E中獲得綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱(chēng)) 、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某化學(xué)興趣小組以工業(yè)碳酸鈣(含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))生產(chǎn)二水合氯化鈣晶體(CaCl2·2H2O)的操作流程為:
(1)CaCO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式 。
(2)加入氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0—8.5,此時(shí)A13+、Fe3+沉淀完全,則濾渣主要成分的化學(xué)式為 ,若用氫氧化鈉溶液除雜則產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)為 。
(3)酸化時(shí)加鹽酸將溶液的pH調(diào)節(jié)到4.0左右,其主要目的是 。
(4)操作Ⅰ中應(yīng)包括①蒸發(fā)濃縮②冷卻結(jié)晶③過(guò)濾④ ⑤ 等實(shí)驗(yàn)步驟。
(5)為測(cè)定樣品中CaCl2·2H2O的含量,稱(chēng)取7.350 g樣品配成200.0 mL溶液,與205.0 mL 0.5000 mol/LAgNO3溶液恰好完全反應(yīng)。
①樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
②若計(jì)算出結(jié)果有明顯偏差,你認(rèn)為在操作Ⅰ的五個(gè)步驟中由 引起的(填序號(hào)),理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
用霞石巖(主要成份Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸鈉、碳酸鉀和氧化鋁的工藝流程如下:
已知:NaHCO3溶液的pH約為8~9,Na2CO3溶液的pH約為11~12。
溶解過(guò)濾工序產(chǎn)生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類(lèi),鈣和硅等其他雜質(zhì)在濾渣霞石泥中。部分物質(zhì)的溶解度見(jiàn)圖,根據(jù)題意回答下列問(wèn)題:
(1)固體M的化學(xué)式是__________, X物質(zhì)是___________。
(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煅燒操作時(shí)盛放固體物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)儀器是 __________,濾液W中主要含有的離子有__________________。
(3)碳酸化Ⅰ中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________。
(4)操作Ⅰ是_________(填寫(xiě)名稱(chēng)),操作Ⅱ是 _______(選填編號(hào))。
a.趁熱過(guò)濾 b.冷卻過(guò)濾 c.蒸餾 d.灼燒
(5)碳酸化Ⅱ調(diào)整pH=8的目的是____________________,產(chǎn)品K2CO3中最可能含有的雜質(zhì)是________(寫(xiě)化學(xué)式)。
(6)實(shí)驗(yàn)室用下面流程測(cè)定產(chǎn)品碳酸鉀的純度,為提高實(shí)驗(yàn)精度,T試劑最好是____________;操作Ⅲ的名稱(chēng)是_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
草酸亞鐵(FeC2O4?2H2O)用作分析試劑及顯影劑和新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)。已知:CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉;卮鹣铝袉(wèn)題:
I.興趣小組對(duì)草酸亞鐵的分解產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。
(1)將氣體產(chǎn)物依次通過(guò)A、澄清石灰水,B、氯化鈀,觀察到A中澄清石灰水都變渾濁,B中出現(xiàn)黑色物質(zhì)生成,則上述現(xiàn)象說(shuō)明氣體產(chǎn)物中有 。
(2)探究分解得到的固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。
①提出假設(shè)
假設(shè)1:________; 假設(shè)2:FeO; 假設(shè)3:FeO和Fe混合物
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明假設(shè)3。
限選試劑: 1.0 mol?L-1鹽酸、3% H2O2、0.1 mol?L-1CuSO4、20% KSCN、蒸餾水。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 現(xiàn)象與結(jié)論 |
步驟1 :向試管中加入少量固體產(chǎn)物,再加入足量_________________,充分振蕩 | 若溶液顏色明顯改變,且有_______生成,則證明有鐵單質(zhì)存在 |
步驟2: 將步驟1中得到的濁液過(guò)濾,并用蒸餾水洗滌至洗滌液無(wú)色 | |
步驟3:取步驟2得到的少量固體與試管中, 滴加___________________________________ _______________________________________ | __________________________________ ___________________________________ |
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