FeCl3在現代工業(yè)生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)生產流程制備無水FeCl3,再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
經查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:
①檢查裝置的氣密性;
②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成
④ ……
⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封
請回答下列問題:
(1)寫出FeCl3溶液吸收有毒的H2S的離子方程式為
(2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A的右端。要使沉積得FeCl3進入收集器,第④步操作是
(3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)
(4)裝置B中的冷水作用為 ;裝置C的名稱為 ;裝置D中FeCl2全部反應完后,因為失去吸收Cl2的作用而失效,從下面選出檢驗FeCl2是否完全失效的試劑:___
A.氫氧化鈉溶液 | B.酸性高錳酸鉀溶液 | C.硫氰化鉀溶液 | D.氨水 |
(1)2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+(2分)
(2)在沉積的的FeCl3固體下方加熱。(2分)
(3)②、⑤(2分)
(4)冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產品(2分);干燥管(2分);B(2分)
(5)
解析試題分析:(1)發(fā)生氧化還原反應:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;(2)結合題目信息——FeCl3易升華來看,在沉積的FeCl3固體下方加熱即可將其轉化為氣態(tài),再在氣流作用下,帶入B中凝華;(3)裝置干燥,通入的氣體干燥均可防止其潮解,故步驟中②⑤合題意;(4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品;C為干燥管;是否失效就是要檢驗Fe2+還有無,最佳試劑為酸性高錳酸鉀溶液,能使高錳酸鉀褪色;(5)過量Cl2用NaOH溶液吸收;
考點:考查實驗基礎知識、氧化還原反應, Fe3+和Fe2+的性質。
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
綠礬(FeSO4?7H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥。某學校的化學興趣小組的同學對綠礬進行了如下的探究:
FeSO4?7H2O的制備
該化學興趣小組的同學在實驗室通過如下實驗由廢鐵屑(含少量氧化銅、氧化鐵等雜質)制備FeSO4·7H2O晶體:
①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數分鐘,用傾析法除去
Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2~3遍。
②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50~80℃之間至鐵屑耗盡;
③趁熱過濾,將濾液轉入到密閉容器中,靜置、冷卻結晶;
④待結晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次,再用濾紙將晶體吸干;
⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存。
請回答下列問題:
(1)實驗步驟①的目的是 。
(2)實驗步驟②明顯不合理,理由是 。
(3)為了洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質,實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體,原因是 。
(二)探究綠礬(FeSO4·7H2O)熱分解的產物
已知SO3的熔點是16.8°C,沸點是44.8°C,該小組設計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):
【實驗過程】
①儀器連接后,檢查裝置A與B氣密性;
②取一定量綠礬固體置于A中,通入N2以驅盡裝置內的空氣,關閉k,用酒精燈加熱硬質玻璃管;
③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色,B中試管收集到無色液體,C中溶液褪色;
④待A中反應完全并冷卻至室溫后,取少量反應后固體于試管中,加入硫酸溶解,取少量滴入幾滴KSCN溶液,溶液變紅色;
⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl2溶液,溶液變渾濁。
(4)實驗結果分析
結論1:B中收集到的液體是 ;
結論2:C中溶液褪色,可推知產物中有 ;
結論3:綜合分析上述實驗③和④可推知固體產物一定有Fe2O3。
【實驗反思】
(5)請指出該小組設計的實驗裝置的明顯不足: 。
(6)分解后的固體中可能含有少量FeO,取上述實驗④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中,選用一種試劑鑒別,該試劑最合適的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.H2O2 d.NaOH溶液
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
現要測定某氯化亞鐵和氯化鐵混合物中鐵元素的質量分數,按以下步驟進行實驗:
Ⅰ.請根據上面流程,回答以下問題:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還必須有 、 (填儀器名稱)。
(2)請寫出加入溴水發(fā)生的離子反應方程式: 。
(3)將沉淀物加熱,冷卻至室溫,用天平稱量其質量為b1 g,再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為b2 g,若b1-b2="0.3" g,則接下來還應進行的操作是 。
若蒸發(fā)皿質量是W1 g,蒸發(fā)皿與加熱后固體總質量是W2 g,則樣品中鐵元素的質量分數是 。
Ⅱ.有同學提出,還可以采用以下方法來測定:
(1)溶解樣品改用了硫酸,而不再用鹽酸,為什么? 。
(2)選擇的還原劑是否能用鐵 (填“是”或“否”),原因是: 。
(3)若滴定用掉c mol/L KMnO4溶液b mL,則樣品中鐵元素的質量分數是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
小明很喜歡化學實驗課,今天要學習“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”,現邀你一起走進他的化學課堂。
(1)課前老師布置了下列預習作業(yè),請你一起完成:
①鐵不同價態(tài)的物質各寫一種(并標出鐵元素的化合價):_____、_______、 ________。
②寫出一個它們之間相互轉化(含三種價態(tài))的化學方程式:___________________ 。
(2)實驗室提供的下列試劑:鋅粒、鐵粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、還原性。
根據氧化還原反應的有關原理,小明說Fe2+既有還原性又有氧化性,為證實自己的假設,請你和小明一起設計實驗方案,進行實驗并描述實驗現象,完成下列表格。
探究內容 | 實驗方案 | 實驗現象 |
探究Fe2+具有還原性 | 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量__________后,再往溶液中加入少量__________ | 溶液變成血紅色 |
探究Fe2+具有氧化性 | 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶 液,加入_________充分 反應 | 溶液由淺綠色變無色 所發(fā)生反應離子方程式為________________ [來源:Z|xx|k.Com] |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(15分)硬質玻璃管是化學實驗中經常使用的一種儀器,請分析下列實驗(固定裝置略)并回答問題。
Ⅰ、進行微量實驗:如圖所示,將濃硫酸滴入裝有Na2SO3固體的培養(yǎng)皿一段時間后,a、b、c三個棉球變化如下表。請?zhí)顚懕碇械目瞻祝?br />
棉球 | 棉球上滴加的試劑 | 實驗現象 | 解釋和結論 |
a | | 棉球變白,微熱后又恢復紅色 | |
b | 含酚酞的NaOH溶液 | 棉球變?yōu)榘咨?br /> | 離子方程式: |
c | | 棉球變?yōu)榘咨?br /> | 該氣體具有 (選填“氧化性”或“還原性”) |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質)為原料生產純凈綠礬的一種方法:
已知:室溫下飽和H2S溶液的pH約為3.9,SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0,沉淀完全時的pH為5.5。
(1)檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+的實驗操作是 。
(2)操作II中,通入硫化氫至飽和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。
(3)操作IV的順序依次為: 、冷卻結晶、 。
(4)測定綠礬產品中Fe2+ 含量的方法是:
a.稱取2.8500g綠礬產品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol?L-1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。
①已知KMnO4酸性溶液與Fe2+ 反應時被還原為Mn2+,請寫出該反應的離子方程式: ;
②計算上述樣品中FeSO4?7H2O的質量分數為 (用小數表示,保留三位小數)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
已知離子反應:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3具有反應迅速、現象明顯等特點,是檢驗Fe3+常用的方法之一。某化學興趣小組為探究Fe(SCN)3的性質,做了以下實驗:
①取10 mL l mol·L-1FeCl3溶液,滴加3~4滴濃KSCN溶液,振蕩后溶液立即變成紅
色。
②取少量紅色溶液,滴加少許濃硝酸,靜置,溶液紅色褪去,同時產生大量的紅棕色氣
體混合物A。
③將該氣體混合物A通入過量的Ba(OH)2溶液中,產生白色沉淀B和剩余氣體C。
氣體C無色無味,能使燃燒的木條熄滅,可排放到空氣中,不會改變空氣的成分。
④過濾,向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸,沉淀完全溶解,同時產生能使澄清石灰水變
渾濁的無色無味氣體D。
⑤、谥蟹磻笕芤荷僭S,滴加BaCl2溶液,產生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。
根據上述實驗現象,回答下列問題:
(1)B的化學式為_________________;E的化學式為___________________。
(2)混合氣體A的成分是___________________(填化學式)。
(3)該興趣小組同學根據以上實驗現象分析得出結論:Fe(SCN)3具有還原性,則實驗②中反應時被氧化的元素是____________(填元素符號)。根據元素C、S、N的原子結構和共價鍵的相關知識推斷出SCN-的結構式為_________________。
(4)實驗②中反應的離子方程式為___________________________________________。
(5)該興趣小組同學從上述實驗中得到啟發(fā),若用SCN-間接檢驗Fe2+時應注意_________________________________________________________________.
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質)為原料生產純凈綠礬的一種方法:
查詢資料,得有關物質的數據如下表:
25℃時 | pH值 |
飽和H2S溶液 | 3.9 |
SnS沉淀完全 | 1.6 |
FeS開始沉淀 | 3.0 |
FeS沉淀完全 | 5.5 |
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