四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。
Ⅰ.制备
(1)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:①是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团;② ▲ 。
(2)操作Ⅲ的名称是________▲___ 。
Ⅱ.产品检测
一、定性检测:产品中铁元素价态检测
试剂主要有:3mol/L硫酸、0.1mol/L氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水(其它用品任选)
(3)请选用上述试剂完成下表
步骤 |
操作 |
现象、结论 |
1 |
▲ |
![]() |
2 |
取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解,配成溶液 |
固体溶解,溶液呈浅黄色 |
3 |
取少量步骤2配好溶液于试管中,滴加几滴20%硫氰化钾溶液,振荡 |
▲ ,产品含有Fe3+ |
4 |
▲ |
▲ ,产品含有Fe2+ |
二、定量测定:
称取23.2g样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积29.80mL。
(4)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为 ▲ 。
III.结果讨论
(5)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2:1的可能原因是 ▲ 。
今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:Na+、NH4+、Cl-、Cu2+、Fe3+、CO32—、SO42—,现每次取100.00ml进行下列实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生.
②第二份加足量NaOH后加热,收集到气体0.896L(标准状态下).
③第三份加足量BaCl2后,得干燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤干燥后,剩余2.33g.在原溶液中一定存在的离子及其物质的量浓度分别为: _______________ .
茶是我国人民喜爱的饮品,其中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素.某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量,设计了探究实验方案如下:(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)
步骤1:称取500 g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤.
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH为6~7左右,使铝、铁的氢氧化物完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95 g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀.
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.1000 mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00 mL,计算结果.请回答下列问题:
步骤 1中:使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、_________、_________等仪器.
步骤2中:改用试剂________________来调节pH将更为方便.判断沉淀已经洗涤干净的方法是______________________________________________________________.
步骤3中:原茶叶中钙离子的质量分数为________________.若碳酸钠试剂不纯,且所含杂质不与Ca2+反应,则测得的钙离子的质量分数将__________(填下列序号之一:①偏小②偏大③不偏④偏小或偏大或不偏)
今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:Na+、NH4+、Cl-、Cu2+、Fe3+、CO32—、SO42—,现每次取100.00ml进行下列实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生.
②第二份加足量NaOH后加热,收集到气体0.896L(标准状态下).
③第三份加足量BaCl2后,得干燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤干燥后,剩余2.33g.在原溶液中一定存在的离子及其物质的量浓度分别为: _______________.
某实验小组用浓盐酸和MnO2制取并探究Cl2化学性质,设计装置图如下图所示:
A B C D
(1)A是氯气发生装置(省略未画),制备Cl2的化学反应离子方程式是,A装置除了酒精灯、圆底烧瓶外还用到的玻璃仪器有。
(2)从C装置出来的气体中含有CO2和HCl,则在C装置中发生的化学反应方程式为
。
(3)同学们在实验中发现,若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO2混合加热没有氯气生成,于是开始探
究该条件下不能生成氯气的原因。
①提出合理假设
假设1:H+的浓度不够大;
假设2:;
假设3:_________________________ _。
②设计实验方案,进行实验。在答题卷上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:蒸馏水、浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、1mol/L稀盐酸、1mol/LAgNO3溶液、淀粉-KI溶液
实验步骤 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量1mol/L稀盐酸于试管A中,加入少量MnO2, 。 |
|
步骤2:取少量1mol/L稀盐酸于试管B中,加入少量MnO2, 。 |
已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是______________________
试管浸泡在50℃的水浴中,目的是______________________________
(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂:3 mol·L-1 H2SO4、6 mol·L-1 NaOH、0.5 mol·L-1 BaCl2、0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2、
0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L-1溴水。
检验试剂 |
预期现象和结论 |
装置Ⅲ的试管中加入_____________。 |
产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3。 |
装置Ⅳ的试管中加入________________。 |
______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ |
(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试剂是。