(13分)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”)。
①NaCl ②Fe2(SO4)3 ③Mg(NO3)2
如图为实验室分离水和乙醇的装置图,根据图示回答下列问题。
(1)图中的两处明显的错误是:______________________________,______________________________。
(2)A仪器的名称是____________,B仪器的名称是_______________。
(3)实验时向A中加入少量碎瓷片的作用是:________________________________。
(4)实验后锥形瓶中所收集到的主要物质为____________。
(8分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式:__________________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是__________(填选项序号)。
| A.Ⅳ比Ⅲ复杂 |
| B.Ⅳ比Ⅲ安全 |
| C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 |
| D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行 |
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为,操作Ⅱ为。
(2)无色液体A是,定性检验A的试剂是,现象是。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
| 序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
| ① |
将白色固体B加入水中,加热溶 解, |
得到白色晶体和无色溶液 |
----------------- |
| ② |
取少量滤液于试管中, |
生成白色沉淀 |
滤液含Cl— |
| ③ |
干燥白色晶体, |
熔点为122.4℃ |
白色晶体是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,产品中苯甲酸质量分数为(保留二位有效数字)。
已知离子反应:Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3具有反应迅速、现象明显等特点,是检验Fe3+常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe(SCN)3的性质,做了以下实验:
①取10 mL l mol·L-1FeCl3溶液,滴加3~4滴浓KSCN溶液,振荡后溶液立即变成红色。
②取少量红色溶液,滴加少许浓硝酸,静置,溶液红色褪去,同时产生大量的红棕色气体混合物A。
③将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中,产生白色沉淀B和剩余气体C。
气体C无色无味,能使燃烧的木条熄灭,可排放到空气中,不会改变空气的成分。
④过滤,向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸,沉淀完全溶解,同时产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D。
⑤取②中反应后溶液少许,滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)B的化学式为_________________;E的化学式为___________________。
(2)混合气体A的成分是___________________(填化学式)。
(3)该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论:Fe(SCN)3具有还原性,则实验②中反应得到的氧化产物是____________(填化学式)。
(4)该兴趣小组同学从上述实验中得到启发,若用SCN-间接检验Fe2+时应注意___________________________________________________.
(13分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设:①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是。
(2)设计方案:如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料:氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式:。
(4)实验步骤:
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为、
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(5)数据处理:试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
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(6)实验优化:从环境保护的角度,请你提出一个优化方案将此实验装置进一步完善:
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