草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:
Ⅰ:兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)将气体产物依次通过A、澄清石灰水,B、氯化钯,观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成,则上述现象说明气体产物中有 。
(2)探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。
①提出假设
假设1: ; 假设2:FeO; 假设3:FeO和Fe的混合物。
②设计实验方案证明假设3。
限选试剂:1.0 mol·L-1盐酸、3% H2O2溶液、0.1 mol·L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水。
| 实验步骤 |
现象与结论 |
| 步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量 ,充分振荡 |
若溶液颜色明显改变,且有 生成,则证明有铁单质存在 |
| 步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色 |
|
| 步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加 |
|
Ⅱ:某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应是:5Fe2+ +5C2
+3Mn
+24H+
5Fe3+ +10CO2↑+3Mn2++12H2O实验方案设计为:
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 ℃左右,立即用浓度为0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V1 mL。
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5～8 min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V2 mL。
③重复以上实验1～2次。
若某小组的一次测定数据记录如下:V1=" 18.90" mL,V2="6.20" mL。根据数据计算0.20 g样品中:n(Fe2+)= ; n(C2)= ;FeC2O4的质量分数为 (精确到0.01%)。
(19分)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究NO2、NO与Na2O2反应的情况，提出假设并进行相关实验。
I．从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性，于是提出如下假设：
假设1：Na2O2氧化NO2；假设2：NO2氧化Na2O2。
（1）甲同学设计如图装置进行实验：
①试管A中反应的离子方程式是___________。
②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B，向其中加入适量Na2O2粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。
③仪器C兼有防倒吸的作用，仪器C的名称为__________。
结论：甲同学认为假设2正确。
（2）乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是________________。乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：假设正确。则NO2和Na2O2反应的化学方程式是_______________。
II．该研究性学习小组同学还认为NO易与O2发生反应，应该更易被Na2O2氧化。查阅资料：2NO+Na2O2==2NaNO2；2NaNO2+2HCl==2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O：酸性条件下，NO能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+。
（3）丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应。
①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是____________________。
②B中观察到的主要现象的是_________(填字母编号)。
a．铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色
b．有红棕色气泡产生
c．有无色气泡产生
③C、E中所盛装的试剂不能是______(填字母编号)。
a．无水硫酸铜b．无水氯化钙c．碱石灰d．生石灰
④F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。
⑤充分反应后，检验D装置中产物的方法是：取D装置中产物少许，__________________，则产物是NaNO2。
某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯）
反应原理：
实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；
②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃-55℃，反应大约10min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下：
| 密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解性 |
|
| 甲苯 |
0.866 |
110.6 |
不溶于水 |
| 对硝基甲苯 |
1.286 |
237.7 |
不溶于水，易溶于液态烃 |
| 邻硝基甲苯 |
1.162 |
222 |
不溶于水，易溶于液态烃 |
（1）仪器A的名称是________。
（2）配制混酸的方法是。
（3）若实验后在三颈瓶中收集的产物较少，可能的原因是：。
（4）本实验采用水浴加热，水浴加热的优点是。
（5）分离反应后产物的方案如下：
操作1的名称是，操作2中不需要用到下列仪器中的。（填序号）
a.冷凝管
b.酒精灯
c.温度计
d.分液漏斗
e.蒸发皿
（6）本实验中邻、对硝基甲苯的产率为________（结果保留小数点后一位数字）。
实验室中利用下图所示装置制备纳米碳酸钙（1纳米=1×10－9m）（部分夹持装置已略去），向饱和CaCl2溶液中通入NH3和CO2可制得纳米碳酸钙
供选择的药品：①石灰石 ②氯化铵 ③氢氧化钙 ④饱和氯化钙溶液 ⑤浓硫酸
⑥6 mol·L-1盐酸 ⑦饱和食盐水 ⑧饱和NaHCO3溶液
（1）装置A中，仪器a的名称是，仪器b中应盛放的固体为。（填药品序号）。装置B 中盛放的溶液是（填药品序号）。装置D的试管中发生反应的化学方程式为。
（2）如何判断所得碳酸钙颗粒是否为纳米级。。
（3）通入适量气体后，C装置中物质恰好完全反应，过滤，所得滤液显（填“酸”、“碱”、“中”之一）性。
（4）装置C中, 右边的导管并未插入液面，原因是
（5）上述装置存在一处缺陷，该缺陷为。
碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
9. 7 |
4.4 |
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在范围内。
（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为。
（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3－。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为。
A．氯水 B．KSCN溶液C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液
（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH<2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。
已知：
则溶液中铁元素的总含量为g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将
会(填“偏高” “偏低” “不变”)
亚氯酸钠（NaClO2 ）是一种高效漂白剂和强氧化剂。某兴趣小组以NaClO3制取ClO2气体，再由ClO2制得NaClO2，实验装置如下：
回答下列问题：
（1）用NaOH固体配制约20%的NaOH溶液100mL，需要的仪器有烧杯、玻璃棒、、。
（2）实验须使NaClO3稍微过量，目的是。
（3）为使ClO2气体能被均匀、充分吸收，操作时应注意。
（4）NaOH吸收ClO2尾气，生成物质的量之比为1:1的两种阴离子，一种为ClO2—，则另一种为。
（5）B中反应的离子方程式为。
（6）证明NaClO2具有氧化性的方法是：将B中溶液加热除去H2O2，加入（填序号，下同）酸化，再加入检验。
①稀HNO3
②稀H2SO4
③K2SO3溶液
④BaCl2溶液
⑤FeCl2溶液
⑥KSCN溶液
（7）预计NaClO3转化为NaClO2的转化率为80%，若要制得28.9 g NaClO2·3H2O（式量：144.5），至少需g NaClO3（式量：106.5）。