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题文

绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:

FeSO4•7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是             
(2)实验步骤②明显不合理,理由是            
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是                   
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是                  
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有                   
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足:                           
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是          
a.氯水和KSCN溶液     b.酸性KMnO4溶液      c.H2O2     d.NaOH溶液

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 物质检验实验方案的设计 常见气体制备原理及装置选择
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草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4y]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。实验室制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程如下:

(1)若用铁和稀硫酸制备FeSO4·7H2O,常保持______过量,理由是___________________________________________________。
(2)上述流程中,“沉淀”一步所得FeC2O4·2H2O沉淀需用水洗涤。检验沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________________________________________________。
(3)测定草酸合铁酸钾产品中Fe3含量和C2O42-含量的实验步骤如下:

步骤1:准确称取所制草酸合铁酸钾晶体a g(约1.5 g),配成250 mL待测液。
步骤2:用移液管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入6 mol·L-1 HCl 10 mL,加热至70~80 ℃,趁热用SnCl2TiCl3联合还原法将Fe3全部还原为Fe2,加入MnSO4溶液10 mL,在75~80 ℃下用0.010 00 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点(Cl不参与反应),将C2O42-全部氧化成CO2,Fe2全部氧化成Fe3记录体积。
步骤3:……
步骤4:重复上述步骤2~步骤3两次。
①步骤2操作时,还需要使用如图所示仪器中的________(填序号)。
②步骤2中MnSO4溶液的作用是________,滴定终点的现象是______________________________________。
③在不增加试剂种类的前提下,步骤3的目的是_________________________。

溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:




溴苯
密度/(g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶



按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完,装置d的作用是___________________________________________
_____________________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤,NaOH溶液洗涤的作用是_____________________________________________________
___________________。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_____________________________________________________________。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,要进一步提纯,下列操作中必须的是________(填入序号)。
A.重结晶    B.过滤    C.蒸馏    D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填序号)。
A.25 mLB.50 Ml C.250 mLD.500 mL

亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)。某研究小组设计了如下两种实验流程:

(1)气体A的主要成分是________。为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入________;通入N2的目的是________。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式:________________________。
(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是__________________________________________________________。
(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)若取样品w g,按乙方案测得消耗0.010 00 mol·L-1I2溶液V mL,则1 kg样品中含SO2的质量是________g(用含w、V的代数式表示)。

乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,是一种重要的化工原料。查阅资料,了解到以下有关信息:
①乙二酸易溶于水,加热至100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华并开始分解。乙二酸受热分解生成水、二氧化碳和一种常见的还原性气体。
②乙二酸的钙盐——乙二酸钙为不溶于水的白色晶体。
(1)请写出乙二酸受热分解的化学方程式______________________。
(2)化学兴趣小组的同学用实验证明乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。他们利用下图提供的装置,自选试剂,提出了下列实验方案:按A→B→C→C→C→D→E顺序从左至右连接装置,检验乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。

请你按整套装置从左至右的顺序填写下表中的空格:

仪器符号
仪器中所加物质
装置作用
B


C


C
氢氧化钠浓溶液

C


D


E



(3)上述实验中能说明乙二酸受热分解生成了还原性气体的实验现象是________________________________________________________________。
(4)检验乙二酸具有较强的还原性,通常选用的试剂是_______________。

某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。
③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。
回答下列问题:
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因___________________________________________。
(2)装置C的作用是____________________________________________。
(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①________;②________。
(4)实验证明,Na2O2能与干燥的HCl反应,完成并配平该化学方程式。

该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是____________________________________________(要求答出要点)。

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