(17分)某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。
已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
请回答下列问题:
(1)硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) ,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) 。
A.一定有Fe3O4,可能有Fe | B.只有Fe(OH)3 | C.一定有Fe3O4和Fe |
D.一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4 |
(3)该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,原因是
(用离子方程式表示)。
(4)该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应。若按下图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式 。
(5)一段时间后,该同学发现(3)中未变红的溶液变成红色,说明Fe2+ 具有 性。由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是 ,并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量 。
(6)乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)2沉淀,准备用右图所示装置,用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应。获得不含O2的蒸馏水的方法是______________。反应开始时,打开止水夹的目的是___________________________________;一段时间后,关闭止水夹,在试管_______(填“A”或“B”)中观察到白色的Fe(OH)2
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)称取铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中是否含有Fe2+,应选择加入的试剂为____(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取672 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得到干燥固体4.66g。据此推知气体Y中SO2的体积分数为____。(相对原子质量:O—16 S—32 Ba—137)
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(2)写出产生CO2的化学方程式____。
(3)装置A中试剂的作用是____。
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象。
(5)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是。
下图中A~J均代表无机物或其水溶液,其中A是一种红棕色粉末,B、D、G是单质,B是地壳中含量最高的金属元素,G是气体,J是磁性材料。
根据图示回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,E,I;
(2)反应①的化学方程式是;
反应②的化学方程式是;
(3)J与盐酸反应的离子方程式是;
反应后的溶液与D反应的化学方程式是。
(1)在“探究求合力的方法”的实验中,要求每次合力与分力产生相同的效果,必须:( )
A.每次将橡皮条拉到同样的位置 B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧秤的示数 D. 每次记准细绳方向
(2)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示。已知小车质量,砝码盘质量
,所使用的打点计时器交流电频率
Hz。其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,
使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复步骤,求得小车在不同合外力
作用下的加速度。
回答以下问题:
①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量? (填“是”或“否”)。
②实验中打出的一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度
。
③某同学将有关数据填入他所设计的表格中,并根据表中的数据画出图象(如图)。造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是 ,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是 ,其大小是 。
按以下装置图进行实验,填写有关现象及化学方程式
①简述如何检验此装置的气密性
。
②B中浓硫酸的作用是____________________
③C中发生反应的化学方程式为
④D中现象是____________________,
反应的离子方程式是
⑤E中收集的气体是____________________
实验室要用98%(密度为1.84g.cm-3)的硫酸配制3.68mol/L的硫酸溶液500ml。
(1)需准确量取98%的硫酸 ml。
(2)要配制3.68mol/L的硫酸溶液500ml,必须用到的仪器是(填写序号)。
①500ml量筒 ②烧杯 ③1000ml容量瓶 ④500ml容量瓶 ⑤天平 ⑥胶头滴管 ⑦锥形瓶⑧玻璃棒
(3)若配制3.68mol/L的硫酸溶液的其它操作均正确,但出现下列错误操作,将使所配制的硫酸溶液浓度偏低的是。
A.将稀释的硫酸溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒 |
B.将烧杯内的稀硫酸向容量瓶内转移时,因操作不当使部分稀硫酸溅出瓶外 |
C.用胶头滴管向容量瓶中加水时凹液面高于容量瓶刻度,此时立即用滴管将瓶内液体吸出,使溶液凹液面与刻度相切 |
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,仰视观察溶液凹液面与容量瓶刻度相切 |
(4)若配制时,因加水不慎超过了容量瓶刻度线,此时实验应如何继续进行?