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。 |
下图是做过氨气溶于水的喷泉实验装置,实验完成后烧瓶里的空间被分为两个部分:A和B,请根据实验内容按要求填空:
(1)A中的主要成分是;
(2)B中溶液即为氨水,把酚酞滴入氨水中,溶液显色,是因为(用离子方程式表示);
(3)试剂的滴加顺序不同,有时会产生不同的现象。
①把氨水滴入Al2(SO4)3溶液中,②把Al2(SO4)3溶液滴入氨水中,①、②的实验现象是否相同(填“相同”或“不同”),写出反应①的化学方程式;
反应②的离子方程式;
(4)把氨水滴加到FeSO4溶液中的现象为
。
Ⅰ)纯净的过氧化钙(CaO2)难溶于水、乙醇,常温下较为稳定。CaO2·8H2O在0℃时稳定,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O,再经脱水制得CaO2。其制备过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
⑴用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_▲_;
⑵测定产品中CaO2的含量的实验步骤是(己知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-):
第一步:准确称取ag产品于锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的bgKI品体,再滴入适量2mol·L-1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cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。
①第三步反应完全时的现象为 ▲ ;
②产品中CaO2的质量分数为 ▲ (用字母表示);
③某同学经实验测得产品中CaO2的质量分数偏高,造成偏高的原因是(测定过程中由操作产生的误差忽略不计,用离子方程式表示) ▲ 。
Ⅱ)硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
⑴工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式_ ▲ _;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是 ▲ 。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式 ▲ 。
⑵测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重:
步骤5: ▲ ;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水,温度升高还可以分解生成铜的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110℃时所得固体的成分为 ▲ ;在1200℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为 ▲ 。(填字母)
A.0mol | B.0.1mol | C.0.125mol | D.大于0.125mol |
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某学习小组为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,设计了以下探究活动:
称取铁钉(碳素钢)6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液M并收集到气体N。
(1)该小组通过认真分析,认为M溶液中既含有Fe3+,也可能含有Fe2+。若确认溶液中有无Fe2+,应加入的试剂是___________(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(2)取320 mL(标准状况)气体N通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经过____________ 、______________(填操作名称)、干燥后,得到固体2.33 g。气体N与溴水反应的化学方程式为_______________,计算推知气体N中SO2的体积分数为_______________。
(3)该小组通过对铁钉的成分和SO2体积分数的分析,认为气体N中还可能含有H2和另外一种气体Q。你认为Q应该是_____________,理由是________________(用化学方程式表示)。
(4)取一定量N,利用下列仪器设计一个能同时检验N中含有H2和气体Q的装置(夹持仪器、橡胶管和加热装置省略),仪器的连接顺序是_____________(填字母),其中A的作用是_____________,B中试剂X的化学式是_____________________。
现欲设计一个实验,验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验流程,其所使用的试剂次序可表示为:气体产物→无水硫酸铜→品红溶液→溴水→品红溶液→澄清石灰水
(1)②处的现象是: 。
(2)品红溶液使用了两次,第一次使用时的作用是
第二次使用时的作用是________________ _。
(3)④的作用是: 。
(4)二氧化硫也能使溴水褪色,表现了二氧化硫的 性。(“还原”、“漂白”)
反应的化学方程式为: 。
(5)根据 现象,可证明产物中一定有CO2气体
下图装置是模拟工业制硝酸中氨的催化氧化,回答下列问题:
(1)在受热的试管A中NH4HCO3发生反应的化学方程式为:____________________。
(2)被加热的铂丝处发生的化学方程式为_______________;铂丝的作用是_______。
(3)B中出现的现象为:___________________________________________________。
(4)烧杯C中发生的现象为________________________________________________。