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 。
(5分)实验室用氢氧化钠固体配制l00 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液,回答下列问题:
(1)配制操作中,用不到的仪器是(填字母)。
A.烧杯 B.200 mL容量瓶 C.量筒 D.胶头滴管
E.玻璃棒 F.100 mL容量瓶
(2)下列操作的顺序是(每项限选一次)。
A.称量 B.溶解 C.洗涤 D.定容 E.转移 F.摇匀 G.冷却
(3)(以下小题填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
若容量瓶中有少量蒸馏水,所配溶液的浓度将;
若用2 mol·L-1的NaOH溶液先润洗容量瓶,再转移溶液,所配溶液的浓度将。
(4分)实验室利用右图所示装置进行Na2CO3和NaHCO3热稳定性对比实验。请回答:
(1)加热一段时间后,两试管中石灰水的变化是。
A.均变浑浊
B.试管1澄清,试管2变浑浊
C.试管2澄清,试管1变浑浊
(2)该实验说明二者中热稳定性强的物质是(填化学式),另一种物质受热分解的化学方程式是。
(10分)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2C0(g)
2CO2(g)+N2(g) △H<0。
已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
(1)请填全表中的各空格;
(2)实验I中,NO的物质的量浓度(c)随时问(t)的变化如下图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、III中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号。
下图装置Ⅰ是实验室制乙酸乙酯的常用装置:
实验中所用的某些试剂及产物的相关数据如下:
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
||
| 乙醇 |
-114 |
78 |
0.789 |
||
| 乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
||
| 乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.900 |
||
| 98%H2SO4 |
10 |
338 |
1.84 |
回答下列问题:
(1)如果用CH3CO18OH与CH3CH2OH反应,写出该反应的化学方程式 ,浓H2SO4的作用是 。
(2)要从装置Ⅰ中右侧小试管中分离出乙酸乙酯,应进行的操作是:撤出小试管,将混合液倒入 (填仪器名称),用力振荡,静置, (填现象),然后将产物从_____口(填“上”或“下”)倒出。
(3)采用装置Ⅱ可提高乙酸乙酯的产率,结合表格中的数据,说明该装置可提高乙酸乙酯产率的原因: 。
在开展研究性学习活动中,某研究小组的同学设计了如下3套实验装置,用来收集和验证铁在高温下与水蒸气反应的气体产物。
(1)请指出能正确得出实验结论的装置(填"A"、"B"或"C")。
(2)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式。
(3)怎样用简单方法检验收集到的气体,简述检验操作的方法和现象。