(本题共14分)(每空2分) 工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml.浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应先用 ( 选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
(3)分析上述(2)实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。
装置B中试剂的作用是
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q气体,预计实验现象是 。
(7)如果气体Y中含有H2气体,预计实验现象是 。
请设计实验:用MnO2与浓盐酸制备纯净、干燥的Cl2,其他药品与试剂任选。
(1)写出该反应的化学方程式。(2)在下面方框中,A表示有分液漏斗和圆底烧瓶组成的气体发生器,请在虚线框内的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管不必
画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如
下:
(3)根据方框中的装置图,完成下表(若无需填写,则在表格中写“无”)
仪器符号 |
仪器中所加物质 |
作用 |
A |
MnO2、浓盐酸 |
MnO2与浓盐酸生成Cl2 |
(4)KMnO2与浓盐酸在常温下反应也可以得到Cl2,请写出该反应的离子方程式。
(5)请写出Cl2在工业、农业、医疗、卫生等方面的用途。(写出两种即可)
(6)将Cl2与SO4分别通人品红溶液,都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法。
某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):
I.实验装置如下图l所示
(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?——(填“正确,,或“不正确),理由是。
Ⅱ.实验装置如上图2所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是
。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?(填“正确”或“不正确”),理由是____。
III.为了更直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。
某校化学小组学生利用下图所列装置进行 “铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是
(2)装置E中的现象是:
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中 Fe3+的操作方法:
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
①步骤I中通入Cl2的作用是
②该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)
为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置进行有关实验。请回答:
(1)装置A中发生的化学反应方程式为_____________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是_____________,其作用是(用离子方程式表示)_________________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是。
B中应放置的液体是(填字母)__________________。
a.水 b.酸性KMnO4溶液 c.NaOH溶液 d.饱和NaHSO3溶液
(4)装置C和D中产生的现象相同,但原因却不同。C中是由于,而D中则是由于。
(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是
。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.Na2CO3溶液
某种含有少量FeCl2杂质的FeCl3样品,现要测定其中铁元素的含量。实验采用以下步骤进行:
①准确称量m g样品(2~3g);
②向样品中加入10mL 5mol/L的盐酸,再加入蒸馏水,配制成250mL溶液;
③量取25mL操作②中配得的溶液,加入3mL溴水,加热使之完全反应;
④趁热迅速加入浓度为10%的氨水至过量,充分搅拌,使之完全沉淀;
⑤过滤,将沉淀洗涤、灼烧、冷却称量,反复操作至恒重。
请根据上面的叙述回答:
(1)若称量前,托盘天平的指针偏向标尺左方;称量读数时,指针刚好在标尺的中间,则所得样品的质量。
A.比mg多 B.比mg少 C.恰好为mg
(2)溶解样品时要加入盐酸,原因是。
(3)配制250mL溶液时,除需250mL的容量瓶、烧杯外,还需用到的玻璃仪器是。
(4)加入溴水时发生反应的离子方程式是。
(5)若坩埚质量为W1 g,坩埚与灼烧后固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是。
(6)若在配制250mL溶液时,所用的容量瓶没有洗干净。当含有下列物质时,最终会使铁元素的测定含量(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
①NaCl②Fe2(SO4)3