甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载:Ⅰ.在浓硝酸与活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。
Ⅱ.FeSO4+NO
Fe(NO)SO4(棕色) ΔH<0。
Ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:
| 实验操作 |
实验现象 |
| 打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹。 |
|
| 打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞。 |
无明显现象。 |
| 加热烧瓶,反应开始后停止加热。 |
①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后,A中无固体剩余。 |
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是 。
(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是 。
(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是 。请用化学平衡原理解释原因: 。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是 ,证明有NO生成的实验现象是 。
(5)证明A溶液中含有Fe3+,选择的药品是(填序号) 。
A.铁粉 B.溴水 C.铁氰化钾溶液 D.硫氰化钾溶液
(8分)现有四瓶丢失标签的NaOH、Na2CO3、AlCl3、NH4HSO4溶液，为鉴别四瓶溶液，将四瓶溶液编号为A、B、C、D进行实验。实验过程记录如下： B逐滴加入A中先产生白色沉淀X，继续加入B沉淀消失得无色溶液W；B与C中混合加热得无色气体Y，将Y通入紫色的石蕊试液中，石蕊试液变蓝；C和D以2:1混合得无色无味的气体Z，将Z通入紫色的石蕊试液，石蕊试液变红。根据实验现象请回答：
（1）Y、Z的化学式分别为：Y；Z
X与B反应的离子方程式为。
（2）D溶液pH（填“大于”、“小于”或“等于”）7，原因是（用离子方程式表示）：。
（3）等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是。（用化学式表示）
（4）请写出C与过量B反应（加热）的离子方程式。
已知硝酸铜溶液呈蓝色。但在铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中，同学们发现，除了生成的气体颜色不相同外，最终溶液的颜色也不相同：前者呈绿色，而后者呈蓝色。甲、乙二位同学为此进行了实验探究。
甲：在I、II两支试管中分别加入等体积的浓HNO3和稀HNO3，再向两支试管中分别投入等质量的铜片，充分反应后铜均无剩余。结果：I中溶液呈绿色，II中溶液呈蓝色。
乙：分别取I中的绿色溶液于两支试管Ⅲ、IV中，对试管Ⅲ进行多次振荡、静置，最终溶液颜色由绿色转变为深蓝色；向试管IV中缓缓加水并不停振荡，观察到溶液由绿色变为深蓝色，最后变为淡蓝色。
请回答下列问题：
（1）分别写出Cu与浓HNO3、稀HNO3反应的化学方程式：__________、__________。
（2）甲的实验_______（“能”或“不能”）说明溶液呈现不同的颜色与其物质的量浓度无关，这是因为充分反应后，I、II两试管中Cu(NO3)2溶液的物质的量浓度_______（填“相等”或“不相等”）。
（3）请你根据乙的实验，推测Cu与浓HNO3反应后溶液呈绿色的原因是________
_______________________________________________________________。
（4）请设计一个方案，验证你所得到的上述结论：____________________________
____________________________________________________________________。
某矿抽出的废液中含有大量的K+、Cl—、Br—，还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42—。某研究性学习小组所拟取这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），他们设计了如下流程：
可供试剂a、b的选择试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2、KMnO4(H+)溶液、稀HNO3。
请根据以上流程，回答相关问题：
（1）试剂a应该选用_______________；
（2）操作①、②、③、④、⑤的名称是_________(填字母)。
| A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶 | B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 |
| C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶 | D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶 |
（3）除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子，选出C所代表的试剂，按滴加顺序依次是（填化学式）。
（4）调节pH的作用是，操作方法是。
（5）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是。
为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究性学习：
【查阅资料】金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同
（1）K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气；
（2）Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2；
（3）Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2和O2。
2KNO3
2KNO2↑+O2↑ 2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑
2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑
【实验一】探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将其溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液，进行以下探究实验。
【提出猜想】
猜想一：Fe元素只显+2价；
猜想二：Fe元素只显______价；
猜想三：Fe元素_________。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液；②稀酸性KMnO4溶液中滴入另一份溶液。
【实验现象】实验① ；实验② 。
【实验结论】猜想二成立，则Fe(NO3)2分解的化学方程式是 。
【实验二】探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙、丙同学进行了如下图所示的实验（收集时操作恰当，几乎没有空气）
实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定质量Fe(NO3)2装于大试管，并重新连接好仪器；④加热；⑤……
（1）乙同学使用A装置收集气体，恰好收集到27mL红棕色气体，要从水槽中取出量筒，乙同学的正确操作方法是 。
（2）乙同学用带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，下列判断中正确的是 。
a．气体中只有NO2 b．气体是O2、NO2的混合物
c．支持燃烧的气体只有O2 d．NO2支持燃烧
（3）丙同学取等质量的Fe(NO3)2使用B装置收集气体，可收集到 mL气体。
【实验三】探究固体混合物的成分。小组丁同学取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，则KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物质的量之比可能是（）
| A．1:2:2 | B．2:1:3 | C．1:2:3 | D．3:8:6 |
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（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）另称取铁钉6.0g放入15.0ml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+，若要确认其中的Fe2+，应选用（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．KSCN溶液和铁粉
c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml（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，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。
（3）装置B中试剂的作用是。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加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H2，预计实验现象应是。