已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能有Fe3O4生成。某化学兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成,他们进行了如下实验:
(1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附,因此X是铁。但乙同学不同意他的结论,原因是___________________________。
(2)乙同学先将少量黑色粉末X加入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中,振荡,固体部分溶解,有极少量红色物质析出,过滤;然后向滤渣中加入盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色。通过现象分析,丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。
①滴加KSCN溶液的目的是_____________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中,再加KSCN溶液,溶液不出现红色,则不出现红色的原因是(用离子方程式表示) _____________。
(3)丁同学的实验方案:
①操作Z是__________________。
②通过以上数据,得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________________________________。
研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。
(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有。
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式。
(5)装置D球形干燥管的作用。
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x=。
高锰酸钾是一种重要的化学试剂,其溶液不很稳定,在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气,在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式 。
(2)请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
______MnO4—+______C2O42—+______H+=______Mn2++______CO2↑+____________
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入高锰酸钾溶液的次序(每滴溶液的体积相同) |
高锰酸钾溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第1滴 |
1min |
褪色后再滴入第2滴 |
15s |
褪色后再滴入第3滴 |
3s |
褪色后再滴入第4滴 |
1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠Na2C2O4(相对分子质量134.0)来标定高锰酸钾溶液的浓度。他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在(填下图中的仪器编号)。
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定时应注意的是。
③若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测KMnO4浓度偏低的是。
A.未润洗盛放KMnO4的滴定管
B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定终点时出现气泡
C.定容时,俯视刻度线
D.锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为。
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如右图所示:
【提出假设】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含_________一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有____________________二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。
【实验探究】实验操作过程(略)已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①⑨⑩______________(填序号、仪器不重复使用)。
(2)实验过程中,仪器F的作用是。
【验证假设,分析推理】
(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同.数据如下:
实验 小组 |
称取无水CuSO4的质量/g |
仪器C增加的质量/g |
量筒中水的体积折算标准状况下气体的体积/mL |
① |
6.4 |
2.56 |
224 |
② |
6.4 |
2.56 |
448 |
请通过计算,推断出第②小组CuSO4分解的化学反应方程式:。
若将①小组CuSO4分解时所得气体在一定条件下反应并达到平衡,恢复到反应前的温度和压强时,测得密度是反应前的,其平衡常数表达式为最终所得气体的平均相对分子质量为__________(保留一位小数)
黄铁矿(主要成分为FeS2)是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
Ⅰ、将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
Ⅱ、反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
|
[实验二]测定铁元素的含量。
III、测定铁元素含量的实验步骤如图所示。配制400 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题:
(1)计算:需要NaOH固体的质量为______。
(2)某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,此时左边的托盘将______(填“高于”或“低于”)右边的托盘。欲使天平平衡,所进行的操作为_______。假定最终称得小烧杯的质量为______(填“32.6 g”或“31.61 g”),
(3)配制方法:设计五个操作步骤:
① 向盛有NaOH的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解,并冷却至室温;
② 继续往容量瓶中加蒸馏水至液面接近刻度线1~2 cm处;
③ 将NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中;
④ 在烧杯中加入少量的蒸馏水,小心洗涤2~3次后移入容量瓶;
⑤ 改用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,加盖摇匀。
试将以上操作排出先后顺序______。
(4)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 mol·L-1,原因可能是______。
A.使用滤纸称量氢氧化钠固体 |
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水 |
C.溶解NaOH的烧杯未经多次洗涤 |
D.胶头滴管加水后定容时仰视刻度 |
(5)在下列配制0.5 mol·L-1 NaOH溶液过程示意图中有错误的是(填序号)______。