鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學發(fā)現將一定量的鐵與濃硫酸加熱時,觀察到鐵完全溶解,并產生大量氣體。實驗室現有下列試劑:0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸餾水。請你協助他們探究所得溶液和氣體的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2+和Fe3+中的一種或兩種;
Ⅱ.所得氣體中可能含有_________中的一種或兩種。
| 實驗操作 | 預期現象 | 結論 |
驗證猜想Ⅰ | 步驟①:取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液 | | |
步驟②:_________ | | 含有Fe3+ | |
驗證猜想Ⅱ | 將所得氣體通入如下裝置 | | 含有兩種氣體 |
科目:高中化學 來源: 題型:計算題
鋼鐵制品經常進行烤藍處理,即在鐵制品的表面生成一層致密的Fe3O4。某學習小組為了研究烤藍鐵片,分別進行了以下實驗操作:
①把一定量烤藍鐵片加工成均勻粉末。
②取m g該粉末,放人28.00 mL 1 mol/L的鹽酸中,恰好完全反應,生成標準狀況下的氣體134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,無明顯現象。
③再取三份不同質量的粉末,分加加到相同體積(V)、物質的量濃度均為l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中,充分反應后,固體全部溶解,有關的實驗數據如下表所示(假設NO是硝酸的唯一還原產物):
實驗序號 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入粉末質量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
生成氣體的體積(標準狀況)/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
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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
硫酸亞鐵是重要的亞鐵鹽,在農業(yè)上用作農藥,主要治小麥黑穗病,還可以用作除草劑;在工業(yè)上用于染色、制造藍黑墨水和木材防腐等。
(1)新制的綠礬(FeSO4·7H2O)是淺綠色的,但在空氣中極易變成黃色或鐵銹色的堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4],寫出該反應的化學方程式: 。
(2)已知FeSO4在不同條件下分解得到產物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;
SO3熔點是16.8℃,沸點是44.8℃。
某研究性學習小組擬用下列裝置進行實驗探究“在加熱條件下FeSO4的分解產物”。
上述裝置Ⅲ和Ⅳ用來檢驗氣體產物。試回答下列問題:
①Ⅱ裝置燒杯中水的溫度應控制在 (選填“0℃、25℃、50℃”),裝置Ⅱ的作用是 。
②裝置Ⅲ中的試劑可以是 (選填序號,下同),現象是 ,則證明氣體產物中含有SO2; 裝置Ⅳ中的試劑可以是 。
A.2 mol/LNa2CO3溶液 |
B.品紅溶液 |
C.0.5 mol/LBaCl2溶液 |
D.0.5 mol/LBa(NO3)2 |
操作步驟 | 預期實驗現象 | 預期實驗結論 |
向其中一份溶液中加入 。 | | 固體中含有Fe2O3 |
向另一份溶液中滴加2滴黃色K3[Fe(CN)6]溶液。 | 產生藍色沉淀 | |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一,其主要成分為鐵的氧化物(設雜質中不含鐵元素和氧元素,且雜質不與硫酸反應)。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。
Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定,以下實驗過程不完整,請補充完整。
(1)按上圖組裝儀器,并______________________________________________;
(2)將8.0 g鐵礦石放入硬質玻璃管中,裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略);
(3)從左端導氣管口處不斷地緩緩通入H2,____________________________,
點燃A處酒精燈;
(4)充分反應后,撤掉酒精燈,________________________________________;
(5)測得反應后裝置B增重2.25 g,則鐵礦石中氧的百分含量為________。
Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定,流程如下。
(1)步驟④中煮沸的作用是___________________________________________。
(2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、250 mL容量瓶、________。
(3)下列有關步驟⑥的操作中說法正確的是________。
a.因為碘水為黃色,所以滴定過程中不需加指示劑
b.錐形瓶不需要用待測液潤洗
c.滴定過程中可利用淀粉溶液作指示劑
d.滴定過程中,眼睛注視滴定管中液面變化
e.滴定結束后,30 s內溶液不恢復原來的顏色,再讀數
f.滴定結束后,滴定管尖嘴部分有氣泡,則測定結果偏大
(4)若滴定過程中消耗0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL,則鐵礦石中鐵的百分含量為________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某研究性學習小組請你參與“研究鐵與水反應所得固體物質的成分、性質及再利用”實驗探究,并共同解答下列問題:
【探究一】設計如圖所示裝置進行“鐵與水反應”的實驗。
(1)硬質玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________。
(2)反應前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
(3)裝置E中的現象是________________________________________________。
【探究二】設計如下實驗方案確定反應后硬質玻璃管中黑色固體的成分。
(4)待硬質玻璃管B冷卻后,取少許其中的固體物質溶于_______后,將所得溶液分成兩份。
(5)一份滴加幾滴KSCN溶液。若溶液變紅色,推斷硬質玻璃管B中固體物質的成分(選填序號,下同)為_______;若溶液未變紅色,推斷硬質玻璃管B中固體物質的成分為_______。
①一定有Fe3O4 ②一定有Fe
③只有Fe3O4 ④只有Fe
(6)另一份用_______(填儀器名稱)加入_______,可以證明溶液中存在Fe2+。
【探究三】設計如下流程測定反應后硬質玻璃管B中固體含鐵元素的質量分數。
(7)試劑b的化學式是_______。
(8)計算反應后B裝置中鐵元素的質量分數為_______。
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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
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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