某課題組為探究淡黃色草酸亞鐵晶體(FeC2O4?2H2O)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,并檢測到二氧化碳?xì)怏w生成.這說明草酸亞鐵晶體具有
 
(填“氧化性”、“還原性”或“堿性”).寫出該過程反應(yīng)的離子方程式:
 

(2)實(shí)驗(yàn)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.對(duì)黑色固體的組成提出如下假設(shè),請你完成假設(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.請你完成下表中內(nèi)容.
實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

取少量黑色固體,
 

 
(4)FeC2O4?2H2O受熱分解時(shí),固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示,寫出加熱到400℃時(shí),F(xiàn)eC2O4?2H2O晶體受熱分解的化學(xué)方程式為:
 
考點(diǎn):性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:(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,并檢測到CO2生成.說明草酸亞鐵被氧化為鐵離子、二氧化碳?xì)怏w,草酸亞鐵具有還原性,依據(jù)電子守恒配平方程式;
(2)草酸亞鐵晶體可完全分解,生成幾種氧化物,殘留物為黑色固體可能為氧化亞鐵或四氧化三鐵,分析判斷;
(3)氧化亞鐵溶解于鹽酸生成氯化亞鐵溶液,加入KSCN溶液,若溶液不變紅證明假設(shè)一正確;
(4)根據(jù)圖中提供的信息,通過計(jì)算可以判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式和物質(zhì)的化學(xué)式.
解答: 解:(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,并檢測到CO2生成.說明草酸亞鐵被氧化為鐵離子、二氧化碳?xì)怏w,草酸亞鐵具有還原性,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒原子守恒配平書寫離子方程式為:5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O,
故答案為:還原性;5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O;
(2)假設(shè)一:全部是氧化亞鐵;假設(shè)二:全部是四氧化三鐵;假設(shè)三:氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物;
故答案為:全部是四氧化三鐵;氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物;
(3)實(shí)驗(yàn)步聚:取少量黑色固體,加入適量的稀鹽酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液.現(xiàn)象與結(jié)論:若溶液不變紅,則假設(shè)一成立,若溶液變紅,則假設(shè)一不成立;
故答案為:加入適量的稀鹽酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液;若溶液不變紅,則假設(shè)一成立,若溶液變紅,則假設(shè)一不成立;
(4)通過剩余固體的質(zhì)量可知,過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是:草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水,設(shè)失去結(jié)晶水x,圖象分析可知固體質(zhì)量變化1.0-0.8=0.2g,依據(jù)則反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算為:FeC2O4?2H2O
  △  
.
 
FeC2O4+(2-x)H2O+xH2O△m
            180                                 18x
            1.0                                 0.2
           解得x=2
加熱到300°C,晶體全部失去結(jié)晶水生成草酸亞鐵和水,繼續(xù)加熱到400°C,固體質(zhì)量減少0.8g-0.4g=0.4g;此時(shí)草酸亞鐵分解減少的是氣體質(zhì)量,反應(yīng)過程中一定存在反應(yīng)生成氧化亞鐵和二氧化碳,鐵元素化合價(jià)不變時(shí),依據(jù)元素化合價(jià)變化和電子守恒可知碳元素化合價(jià)從+3價(jià)變化為+4價(jià),一定有化合價(jià)降低生成+2價(jià)的一氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式FeC2O4
  △  
.
 
FeO+CO+CO2,分析圖象可知;
FeC2O4
  △  
.
 
FeO+CO+CO2 △m
  144               72     
   0.8              0.4
計(jì)算結(jié)果符合圖象固體質(zhì)量變化,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4.2H2O
  △  
.
 
FeO+CO+CO2+2H2O,
故答案為:FeC2O4.2H2O
  △  
.
 
FeO+CO+CO2+2H2O.
點(diǎn)評(píng):本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)分析判斷,定量計(jì)算,圖象分析是解題關(guān)鍵,題目難度較大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知A、B、C、D、E為短周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大.請回答下列問題.
A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等,也是宇宙中最豐富的元素
B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1
C原子的第一至第四電離能分別是:
I1=738kJ/mol   I2=1451kJ/mol    I3=7733kJ/mol   I4=10540kJ/mol
D元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為3
E元素是該周期電負(fù)性最大的元素
(1)B基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有
 
個(gè)伸展方向,原子軌道呈
 
形.B與A能形成多種形式的化合物,其中BA5屬于離子晶體,其電子式為
 

(2)C的單質(zhì)在一種常見的非金屬氧化物中劇烈燃燒生成黑、白兩種固體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
;其中的白色固體可用作耐火材料,它屬于
 
晶體.
(3)BE3在常溫下是一種淡黃色的液體,構(gòu)成其晶體的微粒之間的作用力是
 
,它遇水即發(fā)生水解可生成一種具有漂白性的物質(zhì),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
,該反應(yīng)說明其中B和E中非金屬性較強(qiáng)的是
 
(填元素的符號(hào)).
(4)DO2氣體通入足量Ba(BO32的溶液,生成白色沉淀和無色氣體,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如果Fe3+、SO42-、Al3+和M四種離子以物質(zhì)的量之比為2:4:1:1共同存在于同一種溶液中,那么M可能是(  )
A、Na+
B、PO43-
C、CO32-
D、Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列說法正確的是(  )
A、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6 L SO3中含有的氧原子數(shù)是4.5NA
B、1 mol OH-和1 mol-OH(羥基)中含有的電子數(shù)均為9NA
C、在加熱條件下,100 mL18.4 mol/L的濃硫酸與足量金屬銅反應(yīng)得到的SO2的分子數(shù)為0.92 NA
D、當(dāng)0.2 mol Na218O2與足量CO2完全反應(yīng)后,生成碳酸鈉的質(zhì)量為21.6 g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

一定條件下,2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=-197kJ?mol-1.現(xiàn)有容積固定且相同的五個(gè)容器,在上述條件下分別充入的氣體和反應(yīng)熱△H如表所示:根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列選項(xiàng)正確的是( 。
容器SO2(mol)O2(mol)SO3 (mol)He(mol)△H(kJ?mol-1
12100△H1
210.500△H2
310.501△H3
410.600△H4
50020△H5
A、△H1=2△H2
B、△H3<△H4
C、△H1+△H5=197
D、△H2=△H3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的三種強(qiáng)酸.請就三者與金屬銅的反應(yīng)情況,回答下列問題:
(1)某同學(xué)向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H2O2后,銅片溶解,該反應(yīng)的離子方程式為
 

(2)如圖1所示進(jìn)行銅與濃硫酸的反應(yīng)
①B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
 
;
②拆除裝置前,不需打開膠塞,就可使裝置中殘留氣體完全被吸收,應(yīng)當(dāng)采取的操作是
 

③若將如圖2裝置連接在上裝置B后
其中下列說法不合理的是
 

A.能表明I-的還原性強(qiáng)于SO2的現(xiàn)象是E中藍(lán)色溶液褪色
B.裝置F的作用是吸收SO2尾氣,防止污染空氣
C.為了驗(yàn)證D中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),加入用稀鹽酸酸化的BaCl2,產(chǎn)生白色沉淀
D.為了驗(yàn)證D中FeCl3完全發(fā)生了氧化還原反應(yīng),加入KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象
(3)為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),
裝置如圖3所示設(shè)計(jì)裝置存在明顯缺陷是
 

①若將過量銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)完全停止時(shí),共收集到的氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則該氣體的成分是
 
,反應(yīng)中所消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能為
 

A.0.1mol         B.0.15mol
C.0.2mol         D.0.25mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)興趣小組的甲、乙兩位同學(xué)對(duì)測定化學(xué)反應(yīng)速率非常感興趣,為此進(jìn)行了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)記錄如下.
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y量鋅和稀硫酸反應(yīng)的速率
【實(shí)驗(yàn)用品】錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)管、50mL注射器、鐵架臺(tái)、秒表、鋅粒、1mol?L-1的H2SO4、4mol?L-1的H2SO4
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)甲同學(xué)取一套如圖裝置,加入40mL 1mol?L-1的H2SO4,測量收集10mL H2所需的時(shí)間.
(2)乙同學(xué)取另一套同樣的裝置,加入40mL 4mol?L-1的H2SO4,測量收集10mL H2所需的時(shí)間.
回答下列問題:
(1)Zn與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為
 

(2)收集10mL H2所需時(shí)間:甲
 
乙(填“大于”、“小于”或“等于”).反應(yīng)速率:甲
 
乙(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)下列說法正確的是
 

A.本實(shí)驗(yàn)中甲、乙兩同學(xué)所用鋅粒的表面積要相同  
B.裝置氣密性要好
C.40mL的H2SO4要迅速加入        
D.收集氣體還可以用排水法收集
E.若用98%的濃H2SO4,則反應(yīng)最快.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)有同學(xué)為探究KW的影響因素,做了以下實(shí)驗(yàn):
(1)查閱資料,不同溫度下水的離子積常數(shù).
t/℃0102025405090100
KW/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0
由此推出:隨著溫度的升高,KW的值
 
;水的電離程度
 
;水的電離平衡向
 
移動(dòng),水的電離過程是
 
過程.
(2)取三支燒杯A、B、C,分別加入適量水,再向B、C燒杯中分別加入適量鹽酸和NaOH,請把下表填寫完整并分析下表:
純水加少量鹽酸加少量NaOH
c(H+1.0×10-7 mol/L增大
 
c(OH-1.0×10-7 mol/L
 
增大
c(H+)和c(OH-)大小比較c(H+)=c(OH-c(H+
 
 c(OH-
c(H+
 
 c(OH-
水的電離平衡移動(dòng)方向
 
 
 
KW1.0×10-14
 
 
綜上所述,可得出如下結(jié)論:
①溫度、
 
、
 
均能影響水的電離平衡.
②KW只受
 
的影響,而與其他因素?zé)o關(guān).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有一塊鋁鐵合金,將其溶于足量鹽酸中,再加入過量氫氧化鈉溶液,在空氣中靜置至紅褐色沉淀不再增加為止,將沉淀濾出再灼燒至恒重,得到殘留固體的質(zhì)量與原合金的質(zhì)量相同,則:
(1)合金溶于足量鹽酸所得溶液中含有的陽離子有
 
、
 
、
 
;
(2)沉淀濾出再灼燒至恒重,得到殘留固體的化學(xué)式為
 
;
(3)將沉淀濾出后所得的濾液中存在的陰離子有
 
、
 
、
 

(4)合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

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同步練習(xí)冊答案