某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由 。
(2)请完成对铁元素价态的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:3 mol·L-1H2SO4、3% H2O2、6 mol·L-1HNO3、0.01 mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20% KSCN、蒸馏水。
提出合理假设
假设1: ;
假设2: ;
假设3: 。
设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
实验过程
根据②的实验方案,进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1: |
|
步骤2: |
|
步骤3: |
|
… |
|
化学小组同学依据化学反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O制取22.4 L(标准状况)SO2气体。取65.0 g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)110 mL充分反应,锌全部溶解。对于制得的气体,有同学认为可能混有氢气。为此,化学小组的同学设计了如下实验装置,对所制取的气体进行探究。
请回答下列问题:
(1)装置A中添加液体的仪器名称为;98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g/cm3)的物质的量浓度是;
(2)请写出产生氢气的反应的离子方程式;
(3)①装置B是为了吸收SO2,则不能选用下列试剂中的(填序号);
A.NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.KMnO4溶液
②可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是;
某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能,设计如下实验。已知:c(H2SO4)="4.5" mol·L-1,反应均需要搅拌60min。
编号 |
温度/℃ |
加入某盐 |
H2SO4体积/mL |
H2O体积/mL |
铝粉加入量/g |
铝粉溶解量 /g |
① |
20 |
不加 |
40 |
0 |
2.0050 |
0.0307 |
② |
80 |
不加 |
40 |
0 |
2.0050 |
0.1184 |
③ |
t1 |
不加 |
20 |
V1 |
2.0050 |
﹨ |
④ |
t2 |
5 mL0.01 mol·L-1 CuSO4溶液 |
20 |
V2 |
2.0050 |
﹨ |
(1)实验①和②的目的是。
为了获得铝粉溶解量,还需要测量的数据是。
(2)实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则t1= ℃,V1= mL。
(3)实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则t2= ℃,V2= mL。
研究表明,在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是 。
Na2S2O8溶液可降解有机污染物4-CP,原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基(SO4-)。通过测定4-CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生(SO4-·)的量。某研究小组探究溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生(SO4-·)的影响。
(1)溶液酸碱性的影响:其他条件相同,将4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,结果如图a所示。由此可知:溶液酸性增强,(填 “有利于”或“不利于”)Na2S2O8产生SO4-·。
(2)Fe2+浓度的影响:相同条件下,将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L-1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反应240 min后测得实验结果如图b所示。
已知 S2O82- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+,此外还可能会发生:SO4-· + Fe2+=SO42- + Fe3+
① 实验开始前,检验FeSO4溶液是否被氧化的试剂是 (化学式)。如被氧化可以观察到的现象是。
②当c(Fe2+)=3.2 ×10-3 mol·L-1时,4-CP降解率为%,4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为。
③当c(Fe2+)过大时,4-CP降解率反而下降,原因可能是。
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是_____ 反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是____________;乙的作用是_______________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是__。
集气瓶中收集到的气体的主要成分是____________。
(4)试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有________________ 。
要除去该物质,可在混合液中加入_____________(填写字母)。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过___________________(填实验操作名称)即可除去。
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
接,接,接;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中 ____,丙中 ______;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是;
(4)写出甲中反应的化学方程式。