铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。某实验小组设计了如下实验探究
某些含铁化合物的制备、组成、性质等。请按要求回答下列问题:
(1)铁的氯化物的制备与组成:在实验室中,FeCl2可用________和盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和
________反应制备。现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.2,则该样
品中FeCl2和FeC13物质的量之比为__________。
(2)水处理剂和高容量电池材料――高铁酸钾(K2FeO4)的制备与应用:
FeC13与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________;
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其正极电极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)光敏材料三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)中铁元素含量的测定:
步骤一:称量10.00 g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250 mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳。同时MnO被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入适量锌粉,至黄色刚好消失,所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02 mL,滴定中MnO还原成Mn2+。
重复步骤二、三操作,步骤三消耗0.0200 mol/L KMnO4溶液19.98 mL。
①步骤一中除量筒、玻璃棒、烧杯外,还需要的玻璃仪器有____________________;步骤三滴定过程中盛装KMn4溶液的仪器名称为___________;滴入最后一滴溶液时,锥形瓶中溶液变为_________色,静置半分钟溶液颜色不再变化,确认为滴定终点。
②步骤二加入锌粉的目的是_______________________________;
写出锌参与反应的离子方程式:____________________________________________。
③实验测得该晶体中铁元素的质量分数为____________。在步骤二中,若加入的KMnO4溶液的量不足,则测得的铁元素含量____________。(填“偏低”“偏高”或“无影响”)
为了证明CO具有还原性,有人利用下列装置设计了系列的实验,其中A为气体发生装置,C为尾气处理装置,X装置可以盛放不同的试剂重复使用。已知草酸与浓硫酸共热发生如下反应:
(1)若以草酸.浓硫酸为原料制备一氧化碳,则该气体发生装置中所用到的玻璃仪器除了
导管、分液漏斗外,还有______________________________。
(2)装置连接无误,装入药品后,在加热装置B之前应进行的一步操作是__________,C中尾气的的处理方法是______________________________。
(3)已知B中固体为CuO,现要制得纯净干燥的CO以验证其还原性,则A.B之间放置的X装置(可重复)中所装试剂依次为:____________________,澄清石灰水,____________________,证明CO具有还原性的现象为____________________。
(4)除上述现象外,若再用一次X装置,还有一种能说明CO具有还原性的现象,
则装置X的安装位置及所装试剂为:______________,现象为:___________________。
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质持讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)写出实验制取氨气的化学方程式 ;
(2)在实验室中,还可以用浓氨水与 (填写一种试剂)快速制取少量氨气;
(3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 。
(二)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式: 。
(三)问题讨论
(1)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(Cu+Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O。
。
(2)在解决了问题(1)后,又有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们进行了如下实验:取98 gCu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72g。据此可推得,A的化学式为 。由此,得到的结论是
。
碘在工农业生产和日常生活中有重要用途。
(1)上图为海带制碘的流程图。步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
步骤④发生反应的离子方程式为 。
若步骤⑤采用四氯化碳来提取碘,将四氯化碳加入含碘水溶液并振荡,将观察到的现象是 。
操作⑥可用的方法是: 。
A、加碱洗涤法 B、过滤法 C、萃取分液法 D、蒸馏或分馏法
(2)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质,如能与大多数金属反应生成金属卤化物,跟
水反应的方程式为:IBr+H2O==HBr+HIO等,下列有关IBr的叙述中错误的是:
A.跟溴、碘相似,固体溴化碘熔沸点也很低
B.在许多反应中,溴化碘是强氧化剂
C.跟卤素单质相似,跟水反应时,溴化碘既是氧化剂,又是还原剂
D.溴化碘跟NaOH溶液反应生成NaBr、NaIO和H2O
(3)为实现中国消除碘缺乏病的目标。卫生部规定食盐必须加碘盐,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。可以用硫酸酸化的碘化钾淀粉溶液检验加碘盐,请写出反应的离子方程式:
(16分)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
I、摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水搅拌、过滤。并进行如下实验
(1)、请完成表格中的填空:
实验步骤 |
实现现象 |
反应的离子方程式 |
往滤渣中加入过量NaOH溶液。 |
① |
|
过滤,往所得滤液中通入过量二氧化碳, |
② |
③ |
继续加入过量稀盐酸 |
④ |
II、牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(2)、实验过程中先后两次鼓入空气,第二次鼓入空气的目的是:
。
(3)、C中反应生成BaCO3的化学方程式是 。
(4)、下列各项措施中,不能提高测定准确度的是 (填标号)。
A.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
B.滴加盐酸不宜过快
C.在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
D.在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(5)、实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g.则样品中碳酸钙的质量分数为 。
(6)、某同学提出将C中的Ba(OH)2换成浓H2SO4,通过测定D装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3的含量,假设反应前D装置的质量为m1,实验结束后D装置的质量为m2,则样品中CaCO3的质量为 。实验证明按此测定的结果偏高,原因是 。
已知pH为4-5的条件下,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生用电解纯净的CuSO4溶液的方法,并根据电极上析出Cu的质量(n)以及电极上产生气体的体积(V mL 标准状况)来测定Cu的相对原子质量,过程如下:
回答下列问题:
(1)加入CuO的作用是。
(2)步骤②中所用的部分仪器如下图所示,则A、B分别连直流电源的和极(填“正”或“负”)。
(3)电解开始后,在U形管中可以观察到的现象有:。电解的离子方程式为。
(4)下列实验操作中必要的是(填写字母)。
(A)称量电解前的电极的质量;(B)电解后,电极在烘干称量前,必须用蒸馏水冲洗;(C)刮下电解后电极上析出的铜,并清洗,称量;(D)电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→再称量”进行;(E)在有空气存在的情况下,烘干电极必须用低温烘干的方法。
(5)铜的相对原子质量为(用带有m、V的计算式表示)。