為探究Fe(NO3)2等硝酸鹽熱分解產(chǎn)物和產(chǎn)物的性質(zhì),某化學(xué)小組開展如下探究:
【查閱資料】2KNO32KNO2+O2↑    Fe(NO3)2FexOy+NO2↑+O2
實(shí)驗(yàn)一:探究Fe(NO3)2熱分解固體產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)。該小組甲同學(xué)將分解后的固體產(chǎn)物溶于足量的稀H2SO4得到相應(yīng)兩份溶液,進(jìn)行以下探究實(shí)驗(yàn)。
(1)【提純猜想】
猜想一:鐵元素只顯+2價(jià);
猜想二:鐵元素             
猜想三:鐵元素既有+2價(jià)又有+3價(jià)。
【實(shí)驗(yàn)操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液;向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。
(2)【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)①                     ;實(shí)驗(yàn)②                    。
(3)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想二成立,則Fe(NO3)2分解的化學(xué)方程式是                 。
實(shí)驗(yàn)二:
(4)探究Fe(NO3)2熱分解氣體產(chǎn)物的性質(zhì)。小組乙同學(xué)進(jìn)行料如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)空缺部分內(nèi)容。限選試劑和用品:濃H2SO4溶液、4mol/LNaOH溶液、0.1mol/LBaCl2溶液、帶火星的木條、0.1mol/L酸性KMnO4溶液、蒸餾水。

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量Fe(NO3)2固體于試管中,加熱分解。
                                    ,說(shuō)明分解產(chǎn)生的氣體中含有NO2。
步驟2:將產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)盛有足量  
               、濃硫酸的洗氣瓶,    
                  在最后一個(gè)出口檢驗(yàn)。
                                     ,說(shuō)明分解產(chǎn)生的氣體中含O2。
 
實(shí)驗(yàn)三:KNO3中混有Fe(NO3)2,為確定其中鐵元素的含量,小組丙同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①取混合物樣品10g,充分加熱分解;②將固體產(chǎn)物溶解、過(guò)濾,取沉淀進(jìn)行洗滌、干燥,稱得其質(zhì)量為3.2g。則混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                  。(保留三位有效數(shù)字,相對(duì)原子質(zhì)量:Fe-56   O-16)

(17分)(1)只顯+3價(jià)(1分)
(2)溶液出現(xiàn)血紅色(2分,其它合理解釋也給分) 溶液紫紅色不褪色(2分)
(3)4Fe(NO3)22Fe2O3+8NO2↑+O2↑(2分,化學(xué)式錯(cuò)不給分,系數(shù)錯(cuò)扣1分,不寫條件扣1分)
(4)

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量Fe(NO3)2固體于試管中,加熱分解。
有紅棕色氣體產(chǎn)生(2分,其它合理表述也給分),說(shuō)明分解產(chǎn)生的氣體中含有NO2。
步驟2:將產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)盛有足量 4mol/LNaOH溶液(2分)、濃硫酸的洗氣瓶,用帶火星的木條(2分)在最后一個(gè)出口檢驗(yàn)。
帶火星的木條復(fù)燃(1分),說(shuō)明分解產(chǎn)生的氣體中含O2。
 
(5)22.4%

解析試題分析:(1)根據(jù)兩個(gè)已知的猜想推斷,猜想二必為鐵元素只顯+3價(jià);(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推斷,F(xiàn)e(NO3)2受熱分解產(chǎn)生的固體產(chǎn)物只有Fe2O3,F(xiàn)e2O3與足量稀硫酸反應(yīng)生成Fe3+的溶液,則Fe3+遇KSCN溶液變紅,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;設(shè)Fe2O3的系數(shù)為1,根據(jù)鐵、氮、氧原子個(gè)數(shù)守恒配平,該反應(yīng)為2Fe(NO3)2Fe2O3+4NO2↑+1/2O2↑,系數(shù)加倍可得:4Fe(NO3)22Fe2O3+8NO2↑+O2↑;(4)Fe(NO3)2受熱分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物中,NO2是紅棕色氣體,O2是無(wú)色無(wú)味氣體,有紅棕色氣體產(chǎn)生,就能說(shuō)明分解產(chǎn)生的氣體中含有NO2;由于NO2有毒,且易與水反應(yīng)產(chǎn)生能與O2反應(yīng)的NO,因此步驟2中應(yīng)該先用過(guò)量4mol/LNaOH溶液吸收多余的NO2,再用濃硫酸干燥,在最后一個(gè)出氣口用帶火星的木條檢驗(yàn),若帶火星木條復(fù)燃,說(shuō)明分解產(chǎn)生的氣體中含有O2;(5)根據(jù)題意可知,產(chǎn)物中m(Fe2O3)=3.2g;根據(jù)鐵元素守恒可得關(guān)系式,2Fe→Fe2O3,則原料中m(Fe)= m(Fe2O3)×2×56/160=3.2g×2×56/160;由于混合物總質(zhì)量為10g,則其中有鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.2g×2×56/160÷10g×100%=22.4%。
考點(diǎn):考查探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和定量實(shí)驗(yàn)的計(jì)算,涉及提出猜想、驗(yàn)證猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、配平化學(xué)方程式、混合物中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定等知識(shí)。

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:實(shí)驗(yàn)題

某探究小組采用下圖所示裝置進(jìn)行Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)。

(1)實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性的方法為________________________________________________________。
(2)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中生成氣體的實(shí)驗(yàn)操作是_____________________________________________。
(3)將探究小組分為兩組,按題圖裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),甲組用酒精噴燈、乙組用酒精燈加熱,反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物),兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

步驟
操作
甲組現(xiàn)象
乙組現(xiàn)象
1
取黑色粉末加入稀鹽酸
溶解,無(wú)氣泡
溶解,無(wú)氣泡
2
取步驟1中溶液,滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
紫色褪去
3
取步驟1中溶液,滴加KSCN溶液
變紅
無(wú)現(xiàn)象
4
向步驟3溶液中滴加新制氯水
紅色褪去
先變紅,后褪色
 
①乙組得到的黑色粉末是               。
②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為                                      。
③乙組步驟4中,溶液變紅的原因?yàn)?u>                                              ;溶液褪色可能的原因是                ;驗(yàn)證方法為                                                    。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為測(cè)定Na2CO3和NaHCO3固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取一定質(zhì)量的樣品,甲同學(xué)利用圖I所示裝置測(cè)量產(chǎn)生CO2的體積,乙同學(xué)利用圖II所示裝置通過(guò)干燥管的增重測(cè)量產(chǎn)生CO2的質(zhì)量,已知所用稀硫酸均足量。

(l)盛放稀硫酸的儀器名稱為                        
(2)試劑X為                  ;試劑Y為                  。
(3)甲同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小誤差,應(yīng)注意的事項(xiàng)有(填選項(xiàng)字母)          
A.讀數(shù)前應(yīng)使整套裝置冷卻至室溫
B.調(diào)整Z的高度使量氣裝置左右液面相平
C.讀數(shù)時(shí)視線與Z內(nèi)凹液面最低點(diǎn)相切
D.讀數(shù)前應(yīng)通入一定量的N2使生成的CO2全部進(jìn)入量氣裝置
(4)按乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使測(cè)得的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的因素有(寫一種)
                                   ,使測(cè)得的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低的因素有
(寫一種)                               。
(5)為完成相同的測(cè)定任務(wù),下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?u>          (填選項(xiàng)字母)。
A.取mg混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、烘干得ng固體
B.取mg混合物與足量鹽酸充分反應(yīng),將溶液加熱、蒸干、灼燒得ng固體
C.取mg混合物充分加熱,固體質(zhì)量減少ng
D.將圖II裝置中的稀硫酸改為稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

電子工業(yè)常用30﹪的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。廢腐蝕液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的浪費(fèi),應(yīng)考慮回收利用。按如下流程在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn):從廢液中回收銅,并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液,作為腐蝕液原料循環(huán)使用。

(1)寫出FeCl3溶液與銅箔發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                           。
(2)檢驗(yàn)廢腐蝕液中含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作是                                   
(3)“過(guò)濾”用到的玻璃儀器有:普通漏斗、                                 。
(4)廢液中加入過(guò)量①后,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                               
(5)上述流程中取廢液200 mL,其中含CuCl2 1.5 mol·L—1、FeCl2 3.0 mol·L—1、FeCl3 1.0 mol·L—1,若要將銅全部回收,需加入Fe粉的質(zhì)量應(yīng)不少于_____________g;將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液需通入Cl2的物質(zhì)的量不少于_______________mol。
(6)某化學(xué)興趣小組利用在下圖裝置制取氯氣并通入到FeCl2溶液中獲得FeCl3溶液。

制備Cl2的化學(xué)方程式為:                                   
該裝置不完整,請(qǐng)?jiān)谒o虛線框內(nèi)畫出所缺部分,并標(biāo)注試劑。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液,再滴加雙氧水,立即出現(xiàn)血紅色,后紅色又褪去呈黃色并伴有氣泡產(chǎn)生,針對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行了探究
一、現(xiàn)象分析
假設(shè)A:氣泡是H2O2分解產(chǎn)生的O2
假設(shè)B:氣泡是KSCN被氧化為N2、SO2、CO2
假設(shè)C:紅色褪去的原因是KSCN被氧化成了其它物質(zhì)
二、實(shí)驗(yàn)探究
探究1

實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
①1mL 0.1mol/L的FeCl2溶液中加2滴KSCN溶液
溶液不變紅
Fe2+遇SCN-不變紅
②向①的溶液中加3%的H2O21滴并振蕩
立即出現(xiàn)血紅色
振蕩后不褪色
加入H2O2后溶液中
出現(xiàn)了       (離子符號(hào))
③向②的溶液中繼續(xù)加H2O2溶液
溶液中出現(xiàn)大量氣泡
血紅色褪去
 
④用帶火星的木條檢驗(yàn)③中的氣體
木條復(fù)燃
則假設(shè)        成立
 
探究2
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
①取2ml KSCN溶液向其中加入幾滴BaCl2溶液和稀鹽酸
無(wú)明顯現(xiàn)象
 
②向①所得的溶液中滴加3%的H2O2
溶液中出現(xiàn)白色沉淀并有少量氣泡
白色沉淀為BaSO4
③將6%的H2O2溶液加入KSCN固體中,生成的氣體依次通過(guò)品紅溶液,酸性KMnO4溶液和澄清的石灰水
 
KSCN被H2O2氧化生成了SO2和CO2氣體
三、問(wèn)題與討論
(1)探究1中,H2O2分解速度很快的原因                  
(2)探究1中,說(shuō)明還原性Fe2+         SCN-
(3)探究2中,酸性KMnO4溶液的作用是                 
能證明生成了CO2的現(xiàn)象是                        
(4)若SCN -被H2O2氧化得到N2、SO2、CO2和SO42-,且SO2與SO42-的物質(zhì)的量比為1:1,試寫出該反應(yīng)的離子方程式                       

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的離子方程式為               。
(2)高錳酸鉀是常用氧化劑,在酸性條件下,MnO4被還原成Mn2+,用高錳酸鉀跟濃鹽酸反應(yīng)在室溫下制氯氣的離子方程式為                                 。
(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣,這一方法是用CuCl2作催化劑,在450℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應(yīng)制氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  
(4)現(xiàn)有100 mL AlCl3與MgSO4的混合溶液,分成兩等份。
① 向其中一份中加入10 mL 4 mol/L的氨水,恰好完全沉淀,其中AlCl3與氨水反應(yīng)的離子方程式是          。繼續(xù)加入1 mol/L NaOH溶液至10 mL時(shí),沉淀不再減少,沉淀減少的離子方程式是          ,減少的沉淀的物質(zhì)的量是          
② 向另一份中加入a mL 1 mol/LBaCl2溶液能使SO42沉淀完全,a=          。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

鐵黃是一種重要的顏料,化學(xué)式為Fe2O3·xH2O,廣泛用于涂料、橡膠、塑料、文教用品等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)利用硫酸渣(含F(xiàn)e2O3及少量的CaO、MgO等)和黃鐵礦粉(主要成分為FeS2)制備鐵黃的流程如下:

(1)操作Ⅰ與操作Ⅱ中都用到玻璃棒,玻璃棒在兩種操作中的作用分別是         、           。
(2)試劑a最好選用      (供選擇使用的有:鋁粉、空氣、濃HNO3);其作用是                   
(3)上述步驟中需用到氨氣。下列裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣的是              (填序號(hào))。

(4)檢驗(yàn)溶液Z中含有的方法是                              。
(5)查閱資料知,在不同溫度下Fe2O3被CO還原,產(chǎn)物可能為Fe3O4、FeO或Fe,固體質(zhì)量與反應(yīng)溫度的關(guān)系如下圖所示。

根據(jù)圖象推斷670℃時(shí)Fe2O3還原產(chǎn)物的化學(xué)式為              ,并設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),證明該還原產(chǎn)物的成分(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。                                 。儀器自選?晒┻x擇的試劑:稀H2SO4、稀鹽酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

下列氣體不能用濃H2SO4干燥的是

A.CO2 B.SO2 C.NH3 D.HC1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

煤燃燒的煙氣中含有CO和SO2氣體,下列關(guān)于這兩種氣體的說(shuō)法正確的是

A.兩者都易溶于水
B.兩者都是有毒氣體
C.兩者都能使品紅溶液褪色
D.兩者都是形成酸雨的主要原因

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同步練習(xí)冊(cè)答案