三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知,固体产物中铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,产生的气体中含有CO、CO2。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:①蒸馏水②3%H2O2溶液③氧化铜④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
I.若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在,并验证检验过程中有CO2生成,应选用的试剂为(按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内) 。
Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。
(1)提出合理假设
假设1:只有Fe;
假设2:只有FeO;
假设3:
(2)设计实验方案并实验验证
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水溶解,过滤分离出不溶固体。
步骤2:取少量上述不溶固体放人试管中,加入足量 溶液,充分振荡。若固体无明显变化,则假设 成立;若有暗红色固体生成,则反应的离子方程式为 。
步骤3:取步骤2所得暗红色固体于试管中,滴加过量 ,振荡后静置。若溶液基本无色,则假设 成立;若溶液呈 ,则假设3成立。
(3)问题讨论
若固体产物中FeO含量较少,用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立(写出实验的操作步骤、现象与结论):
Ⅲ.拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe2+的溶液中,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色;若再滴加过量氯水,却发现红色褪去”。假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO42-”,试写出该反应的离子方程式 。
(1)为检验精盐纯度,需配制150 mL 0.2 mol·L-1 NaCl(精盐)溶液,右图是该同学转移溶液的示意图,图中的两个错误是:
___________________________________________________;___________________________________________________。
(2)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图.由图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是______________,烧杯的实际质量为___________g.
(3)指出下面3个实验中各存在的一个错误:
A__________________________,B__________________________,
C___________________________
某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可以制得氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O 。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是 (填写装置的序号)。
(2)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤):
。
(3)若D中反应后的溶液具有漂白性,请写出D装置中发生反应的离子方程式 。
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法 。
(5)该小组又进行了如下实验:取漂白粉适量,研磨后溶解,配制成漂白液,运用下列实验,检测该漂白液的性质。
①将少量漂白液滴入含有淀粉的KI溶液中,溶液中出现蓝色;
②用pH试纸检测漂白液,试纸边缘为蓝紫色(pH=13),中间部分为白色;
③向漂白液中加入少量稀硫酸,溶液变为黄绿色,产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体。
请回答以下问题:
a、实验①表现出该消毒液具有 性;
b、实验②用pH试纸检测消毒液的操作是 _______________________;
c、实验③中涉及反应的离子方程式为 ____________;
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:
(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, 。 |
.利用下图装置可测定m g纯碱样品(含少量NaCl)中Na2CO3的质量分数.
(A)(B)(C)
(1)实验中使用的药品可能有:a.浓H2SO4、b.稀硫酸、c.稀盐酸、d.纯碱样品、e.碱石灰、f.NaOH溶液、g.空气.请将这些药品的盛装部分对号入座(必要时可重复使用),请填写对应的序号:
①、②、③、④、⑤、⑥、⑦.
(2)实验中使用了空气,其作用是;若通入空气的速度过快或通入空气的量不足,则所测定Na2CO3的含量(填“偏高”、“偏低”或“准确”).
(3)干燥管Ⅱ的作用是,若缺乏干燥管Ⅱ,其后果是.
(4)若分液漏斗中④的滴液速度过快,将导致实验结果(填“偏高”、“偏低” 和“准确”).
(5)若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g,实验后为m2 g,则样品中Na2CO3的质量分数的数学表达式为。
(共14分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是____________。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用(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560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
[探究二]
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于(选填序号)。
A.A之前 B.A-B间 C.B-C间D.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是