某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成份、性质和用途,设计了如下实验步骤:
Ⅰ、用下列实验装置制取纯净干燥的氯气
写出A、B中所盛放最佳化学试剂的名称 、 ,画出虚线框内所需装置图并标明所需试剂的名称。
Ⅱ、某同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质a,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
(1)提出假设:(请把下列假设补充完整)
假设①:该固体物质是FeCl3;假设②: ;假设③: 。
(2)设计实验方案:
取少量固体物质a于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份a溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表,请在表格内的横线处填空。
实验方法 |
实验现象 |
结论 |
在溶液中加 KSCN溶液 |
|
固体物质中有FeCl3 |
向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液 |
KMnO4溶液紫色 不褪色 |
固体物质中不含______ |
由此得出结论:假设 成立(填序号①②③)。
Ⅲ、为进一步探究物质a的性质,他们又利用a溶液做了如下一些实验,其中现象、结论均正确的是_____________(填写序号)
A.向氢氧化镁悬浊液中滴加a溶液出现红褐色沉淀,证明Ksp[Fe(OH)3]< Ksp[Mg(OH)2]
B.向a溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色由浅绿色变成黄色
C.向沸水中滴加a的饱和溶液,立即出现红褐色沉淀
D.将a溶液加热蒸干并灼烧,得到Fe2O3固体
IV、a溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂,写出发生反应的离子方程式 。活动小组的同学们又设计了两种从上述废液中回收Cu的方案:
方案1:设计流程图如下:
请分别写出操作①和试剂②的名称_________,_______。
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解,铜作________极。当观察到阴极有少量气泡产生时,停止电解,这时要回收的Cu已全部析出。
评价:方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为: 。
(一)某同学在一只烧杯里装入一定量的纯铁粉,加入200mL 6mol/L的硝酸,铁粉恰好溶解,请探究产物中铁元素价态:
(1)提出假设:
假设1:产物只有+2价铁;
假设2:___________________________________;
假设3:___________________________________。
(2)设计实验:取反应所得溶液分别装入甲、乙两支试管,在甲中滴加酸性KMnO4溶液;在乙中滴加KSCN溶液,观察现象,推测实验现象与结论:
①若现象为____________________,则假设1正确;
②若现象为____________________,则假设2正确;
③若现象为____________________,则假设3正确。
(二)、氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的流程为:
(3)吸收剂X为FeCl2溶液,其与尾气Cl2反应的离子方程式__________________。
(4)称取上述样品m克溶于25mL稀盐酸,用蒸馏水配成50mL溶液,加入稍过量的KI溶液充分反应:,用淀粉作指示剂,用
溶液进行滴定
,消耗Na2S2O3溶液VmL,则样品中FeCl3的质量分数为____。(相对原子质量Fe:56 Cl:35.5)
(5)用FeCl3溶液(32%-35%)腐蚀铜板电路时所得废液含FeCl3、FeCl2和CuCl2,若用化学方法回收废液中的铜,简述操作要点:___________________________________________________。
过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下:
已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加热至350℃左右开始分解放出氧气。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是;
(2)检验“水洗”是否合格的方法是;
(3)沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右,其可能原因是(写出两种):
①;②。
(4)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反应。
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入浓度为c mol·L—1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
[已知:I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-]
①CaO2的质量分数为(用字母表示);
②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”),原因是_______________。
某化学研究小组在使用FeSO4 溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2沉淀过程中观察到生成的白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色。该小组针对绿色物质展开研究。
[查阅文献]
文献名称 |
有关Fe(OH)2的描述 |
《大学普通化学(下册)》 |
白色沉淀,易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
《化学教育》 |
其水合物Fe(OH)2·nH2O呈绿色,热溶液中不易形成水合物 |
写出Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe3(OH)8 的化学方程式。
[提出假设]假设一:绿色物质是Fe(OH)2·nH2O;
假设二:_______________________。
……
[实验探究]针对上述假设一与假设二,展开实验研究:
实验序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
一 |
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封 ②保持较高温度,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液 |
出现白色絮状沉淀,并能保持一段时间 |
二 |
①在试管中加入20mL蒸馏水 ②加入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液 |
出现白色沉淀,迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色 |
三 |
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封 ②恢复室温后,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液 |
出现白色沉淀,迅速转变为绿色沉淀 |
(1)实验室保存FeSO4溶液常需加入、。
(2)由实验一与实验(填实验序号)的现象可推断假设可能成立。
(3)为了进一步探究假设二是否成立,小组成员进行如下实验,请完成下表:
试剂:蒸馏水、NaOH溶液、苯、FeSO4溶液、氧气
实验步骤 |
实验现象与结论 |
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封 ②迅速得到白色沉淀Fe(OH)2 ③。 |
若沉淀中出现绿色的迹象,则假设二成立; 若沉淀中没有出现任何绿色的迹象,则假设二不成立。 |
某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。为此,他们设计了如下装置验证所产生的气体。
(1)填写装置的作用:B ,C,G。
(2)先点燃处酒精灯(填“A”或“E”),点燃E处酒精灯前一步操作。
(3)证明有SO2生成的现象是。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:________________________。如果去掉装置D,还能否根据F中的现象判断气体中有氢气?________(填“能”或“不能”),原因是__________________________。
(5)反应后A的溶液中含有Fe3+和Fe2+,检验其中的Fe2+的方法是。
自2010年8月7日,甘肃省舟曲县发生特大泥石流后,各地的救援物资远远不断运往灾区。下图为地方捐助的一种国家准字号补铁补血用药——复方硫酸亚铁叶酸片,其主要成分是绿矾——硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。
Ⅰ、某校课外活动小组为测定该补血剂中铁元素的含量特设计实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)步骤②中加入过量H2O2的目的是。
(2)步骤③中反应的离子方程式为。
(3)步骤④中一系列处理的操作步骤是:过滤、、灼烧、、称量。
(4)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为g(用含a的代数式表示)。
(5)该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O)。
某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去)(填字母序号)。
Ⅱ、灾难过后,灾区的饮用水变得非常的浑浊,不能饮用。因此对污染的饮用水的处理成了非常重要的事,其中处理的方法有很多:
(1)可以用适量绿矾和氯气一起作用于污染的自来水,而起到较好的净水效果;理由是(用离子方程式表示)。
(2)在使用过程中发现绿矾和氯气的混合使用对酸性废水中的悬浮物处理效果较差,其原因是。