某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为
Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验:。
实验1:
试管 |
操作 |
现象 |
① |
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 |
溶液为黄色 |
② |
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 |
溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为________。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作 |
应该观察到的现象 |
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:______________。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作 |
现象 |
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴KSCN溶液 |
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色 |
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作 |
现象 |
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液 |
静置后,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色 |
你认为实验4设计的主要目的是________________。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:__________。
三草酸合铁酸钾晶体易溶于水,难溶于乙醇,可用作某些化学反应的催化剂,化学式为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。实验室以铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体相关反应过程如图所示:
请回答下列问题:
(1)制备过程中加入H2O2目的是______________,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,需要加入乙醇,其目的是_________________。
(2)晶体中所含的结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤重复脱水、冷却、称量至恒重,⑥计算。步骤⑤的目的是___________________。
(3)可被高锰酸钾溶液氧化放出CO2,测定产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量时,可用酸性高锰酸钾标准溶液进行滴定。
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式_____________;
②取10.0g产物配成100mL溶液,从中取出20mL于锥形瓶中,用0.1mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定,达到滴定终点时消耗酸性高锰酸钾溶液24mL。则产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数为_________。(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O相对分子质量为491)
亚硝酸钠在漂白、电镀等方面应用广泛。现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知:
①3NaNO2+3HCl3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
②酸性条件下,NO或都能与
反应生成
和Mn2+;
完成下列填空:
(1)写出a仪器的名称________________。
(2)为避免B中逸出的气体中混有的杂质气体与Na2O2反应,应在B、C装置间增加一个装置,则该装置中盛放的药品名称为_________________。
(3)写出NO与Na2O2在常温下生成NaNO2的化学反应方程式______________;当该反应中转移0.1mol e-时,理论上吸收标准状况下NO的体积为___________L。
(4)D装置中发生反应的离子方程式为_____________________。
(5)将11.7g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭_____________g。
某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下:
已知:有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图:
(1)滤渣1的主要成分为。
(2)电解脱铜:金属铜在极析出。
(3)①用离子方程式解释加入H2O2的作用。
②加Na2CO3调节溶液的pH至5,则滤渣2的主要成分为。
(4)从滤液2中获得NiSO4.6H2O的实验操作是、过滤、洗涤、干燥。
(5)电解浓缩后的滤液2可获得金属镍,其基本反应原理示意图如下:
①A极的电极反应式为和2H++2e-=H2↑。
②B极附近pH会(填“增大”、“减小”或“不变”);用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因:。
③若一段时间后,在A、B两极均收集到11.2L气体(标准状况下),理论上能得到Nig。
3名同学在用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的过程中,发现生成的气体有刺激性气味,针对这一“异常现象”进行了实验探究及分析。
(1)甲用湿润的KI-淀粉试纸检验上述生成的气体,观察到试纸变蓝,据此判断氧气中混有Cl2。用离子方程式解释甲判断试纸变蓝的原因。
(2)乙认为上述现象只能说明混合气体具有性,实验中使试纸变蓝的气体单质还可能是。为了进一步验证甲的推测,乙补充了一个实验:将上述生成的气体冷却后通入盛有溶液的洗气瓶中,若现象为,则甲的推测合理。
(3)丙查阅文献获知,这种方法制取氧气的过程中确有Cl2产生,并且查到了以下反应历程:
①2KClO3 + 2MnO2 → 2KMnO4 + Cl2 + O2↑
②反应②
③K2MnO4 + Cl2 → 2KCl + MnO2 + O2↑
总反应 2KClO3→2KCl + 3O2↑
丙设计实验,通过观察MnO4-的特征颜色来验证反应历程中①的发生,具体实验操作为:将一定量的KClO3和MnO2混合于试管中,加热,。写出历程中反应②的化学方程式。
(4)另据文献记载:此法制取的氧气中除了含有Cl2,还混有化合物ClO2。ClO2具有强氧化性,可以将污水中的S2-氧化成SO42-,反应的离子方程式为。
根据侯德榜提出的工艺,制碱厂设计生产流程如下:
(1)该流程中可循环利用的物质是。向母液中通氨气,并加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有。
A.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(2)检验产品纯碱中是否含有NaCl的试剂是。
(3)某学习小组在实验室模拟制碱有关工艺。
①若利用氯化铵和熟石灰制取氨气,反应方程式是,制得的氨气可用下列盛有NaCl溶液的装置吸收。
②已知用饱和NaNO2与NH4C1溶液加热可制取氮气。该小组模拟工业合成氨设计如下装置:
仪器a的名称是;氢气的发生装置应选用;A装置加热片刻后,即应移去酒精灯以防反应物冲出,其原因是。装置D的作用是①除去N2、H2中的水;②;③观察并调节气泡速率,控制N2、H2的比例。
有同学认为:从氨合成器(E装置)中出来的气体连续通入F装置的NaCl溶液中,可能会发生倒吸。你认为是否可能并说明理由。