、实验室制备甲酸铜晶体［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程-优题课

为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数，某化学活动小组设计了下图所示的实验装置，并完成以下实验探究。

F

E

（1）往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金，并滴入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：①常温下，Fe在浓硫酸中钝化；② 。
（2）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还可能的原因是。
（3）装置B的作用是。
（4）甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成，他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。
装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为。
（5）乙同学认为甲同学的结论是错误的，他认为为了确认二氧化碳的存在，需在装置B-C之间添加装置M。装置E、F中盛放的试剂分别是、。
重新实验后观察到装置F中的现象是。
（6）有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO₄溶液来测定。
（5Fe²⁺ + MnO₄^—+ 8H⁺ ==5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O）。
测定铁元素质量分数的实验步骤如下：
I．往烧瓶A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe³⁺完全转化为Fe²⁺，过滤，得到滤液B；
II．将滤液B稀释为250 mL；
III．取稀释液25.00 mL，用浓度为c mol·L^—¹的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体积的平均值为V mL。
①步骤Ⅱ中，将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须要用到的是；
②丙同学设计了下列滴定方式（夹持仪器省略），最合理的是。（填字母序号）

③滴定过程中（填“需要”或“不需要”）加入指示剂，如需要，应加入的指示剂是。
④铁碳合金中铁元素的质量分数为。

某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后，进一步研究其与SO₂反应情况，查阅相关资料知：过氧化钠与CO₂反应有气体生成，而将SO₂通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为：CO₂、SO₂虽然都是酸性氧化物，但SO₂具有较强的还原性，CO₂无还原性，反应原理应该不相同，并设计如下实验进行探究。
（1）[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：
假设一：反应后固体中只有Na₂SO₃，证明SO₂未被氧化；
假设二：反应后固体中只有Na₂SO₄，证明SO₂完全被氧化；
假设三：反应后固体中_________________，证明。
（2）[定性研究]
为验证假设三是否成立，兴趣小组进行如下研究，请你完成下表中内容

实验步骤（不要求写出具体操作过程）	预期的实验现象和结论
取反应后的固体放入试管中，……

（3）[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下：

①装置D的作用是。
②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m₁g，装置D质量增加了m₂g，装置E中收集到的气体为VL（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据进行判断

SO₂被氧化的程度	V与m₁或m₂的关系
完全被氧化	V=0
部分被氧化
未被氧化

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）。

（1）实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与Cl₂反应转化为固体1（加热仪器和夹持装置已略去）。

① 仪器A的名称是。
② 装置B中发生反应的离子方程式是。
③如果浓盐酸不能顺利滴下，可能的原因是
④装置Ⅳ中盛装的试剂是，其作用是。
（2）在CuCl₂溶液转化为CuCl₂·2H₂O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu(H₂O)₄²⁺(aq) +4Cl^－(aq)CuCl₄^2- (aq) +4H₂O(l)
蓝色黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=。
②现欲使溶液由黄色变成蓝色，请写出两种可采用的方法
a.b.。
（3）由CuCl₂溶液得到CuCl₂·2H₂O的过程中要加入盐酸的目的是

铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：

①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____、____。
②写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式；
③煅烧如果不充分，产品中将有Fe²⁺存在，试设计实验检验产品中有无Fe²⁺。
（2）有些同学认为KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。称取2.850g绿矾（FeSO₄·7H₂O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。
①写出酸性KMnO₄溶液与FeSO₄溶液反应的离子方程式
②计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为[已知M(FeSO₄·7H₂O)=278g/mol]
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为
④下列操作会导致样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数的测定结果偏高的有_____________。
a．未干燥锥形瓶
b．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗
c．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
d．量取待测液，视线注视刻度时开始平视、结束俯视

某研究性学习小组对用酸化的硝酸银溶液检验I^－存在的合理性产生了兴趣，同学们根据变量控制思想进行如下方案设计并进行了实验探究：
[提出假设]
假设1：生成的AgI不溶于水，不能被HNO₃氧化。
假设2：HNO₃有氧化性，能将I^－氧化成I₂。
[设计实验方案，验证假设]
（1）甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO₃溶液并振荡，有黄色沉淀生成。验证了假设1成立。请写出有关化学方程式。
（2）乙同学设计实验验证2，请帮他完成下表中内容。

实验步骤（不要求写具体操作过程）	预期现象和结论
	若溶液变蓝，假设2成立。若溶液不变蓝，假设2不成立。
……

[结论与解释]
（3）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2成立，则丙同学由此得出的结论：硝酸酸化的AgNO₃可以使I^－沉淀，也能氧化I^－。你同意丙同学的结论吗，并简述理由：。
[思考与交流]
（3）研究性学习小组同学还想研究Fe³⁺能否氧化I^－的问题，请你用两种方案来进行实验验证：
方案一：
方案二：
假设验证成立，请写出主要离子方程式。