某同学为了探究该校化学实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液,可能是什么物质,大胆猜想并设计实验进行验证。
[发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡。[查阅资料]中学化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉等。
[提出假设]黑色粉末是 ,无色溶液是 。(只写一种假设)
[设计实验]
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
|
(本题共16分)某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
[实验设计]
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:。
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水②NaCl溶液③NaOH溶液④四氯化碳⑤CuCl2溶液⑥乙醇⑦Fe棒⑧植物油⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:
资料名称 |
物理性质描述 |
化学性质描述 |
《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637 |
白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 |
与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花 |
《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637 |
白色沉淀 |
此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
《普通化学教程》(下册)P788 |
白色 |
能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+。 |
阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:__________;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成__________________。
(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势。
加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于___________(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于___________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
(3)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。。
请按要求填空:
(1)下列叙述完全正确的是_____________(填序号)
A、测溶液pH的方法是:取一小片广泛pH试纸置于玻璃片或表面皿上,再用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸中部,然后在30S内跟标准比色卡比较
B、在测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,下列操作都会导致测定结果偏高:①加热前称量容器时,容器未完全干燥②加热过程中有少量晶体溅出③加热后容器未放入干燥器中冷却
C、配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液250 mL,烧杯、玻璃棒、250 mL的容量瓶、胶头滴管等玻璃仪器必须用到。
D、用50 mL酸式滴定管量取25.00 mL稀盐酸的操作可以是:先将稀盐酸注入酸式滴定管,调节其凹液面正好与25 mL刻度相切,然后将溶液全部放入50 mL锥形瓶中。
E、硝酸钾溶解度测定的实验中,温度计的水银球应处于烧杯中的水浴液面以下;分馏石油时,温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处。
F、仪器洗涤中常采用下列方法:①用酒精清洗制取酚醛树脂用过的大试管②用氨水清洗做过银镜反应的试管③用浓盐酸稍加热清洗用高锰酸钾制氧气后的试管
(2)实验室里化学试剂的保存方法是不相同的,下图中A、B、C、D、E是常见的一些保存药品的的试剂瓶。请把下列常见的试剂的序号填写在各试剂瓶下方的括号里:
①浓硫酸②碳酸钾溶液③碱石灰④四氯化碳⑤氯水⑥浓硝酸⑦硝酸银溶液⑧金属钠
某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题:Fe3+、Br2哪一个的氧化性更强?
(2)猜想
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含(填化学式,下同)所致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含___所致。
(3)设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂:
a.酚酞试液 b.CCl4 c.无水酒精 d.KSCN溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
选用试剂 |
实验现象 |
|
方案1 |
||
方案2 |
(4)应用与拓展
①在足量的稀氯化亚铁溶液中加入l~2滴溴水,溶液呈黄色,所发生的离子反应方程式为____。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有1/3的Br—被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为。
纳米TiO2在涂料、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
(1)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_____(填字母代号)。
a b c d e
(2)滴定终点的现象是___________________________________________________。
(3)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。
(4)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使配制结果______________。
②若在配制标准溶液过程中,俯视液面,使测定结果_________。
我国制碱工业的先驱侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3(晶体)
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为。
C装置中稀硫酸的作用为。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是。
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在装置之间(填写字母)连接一个盛有的洗气装置,其作用是。