FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域,以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)铁屑与稀硫酸反应前,应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟,操作目的是_____,浸泡后,用____(填操作方法)分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;
②____________________。
(4) FeSO4·7H2O是某些补血剂的主要成分,实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I.方案一:可用KMn04溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 - 2 mol·L-1的KMnO4溶液时,所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒,还有___________(填仪器名称)。在配制过程中,下列说法正确的是____________(填序号字母)。
A.KMnO4溶于水不放热,可以直接在容量瓶中溶解 |
B.容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验 |
C.定容后摇匀,凹液面低于刻度线,再加水至凹液面最低点与刻度线相平 |
D.如果定容时加水超过刻度线必须毓配制 |
II.方案二:将FeSO4·7H2O最终转化为Fe2O3,测定质量变化,操作流程如下:
①步骤④中一系列操作依次是:过滤、洗涤、______、冷却、称量。
②假设实验过程中Fe无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量______g(用含a的代数式表示)。
③若步骤③加入X溶液的量不足,则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将______(填“偏大,’.“偏小”或“不变”)。
某研究性学习小组为证明2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2为可逆反应(即反应存在一定的限度),设计如下几种方案。已知FeF63-是一种无色的稳定的络离子。
按要求回答下列问题。
方案甲:
取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加2ml 0.1mol/L 的FeCl3溶液,再继续加入2mL CCl4,充分振荡。静置、分层,再取上层清液,滴加KSCN溶液。
(1)甲方案中能证明该反应为可逆反应的现象是。
(2)有同学认为该方案设计不够严密,即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象,其原因是。
方案乙:
取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加2ml 0.1mol/L 的FeCl3溶液,溶液呈棕黄色,再往溶液中滴加NH4F溶液,若看到现象,即可证明该反应为可逆反应,请解释产生该现象的原因。
方案丙:
设计如图原电池装置,接通灵敏电流计,指针向右偏转(注:灵敏电流计指针总是偏向电源正极),随着时间进行电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。
当指针读数变零后,在乙烧杯中加入1mol/L FeCl2溶液,若观察到灵敏电流计的指针向方向偏转(填“左”、“右”或“不移动”),即可判断该反应为可逆反应,此时甲中石墨电极上的电极反应式为。
实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
实验编号 试剂 |
A |
B |
C |
10% H2O2/mL |
20.0 |
V1 |
V2 |
2mol/L FeCl3/ mL |
0 |
5.0 |
10.0 |
H2O/ mL |
V3 |
V4 |
0 |
按要求回答下列问题:
(1)欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测推(计)算反应速率。
(2)为实现实验目的,则V1=,V2=;
V3=,V4=。
(3)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是(填“实验编号”)
(4)已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3+ + H2O2 ==2Fe2+ + O2↑+ 2H+,则第二步反应的离子方程式为:
。
某研究性学习小组设计不同实验方案来研究硝酸的性质。
(1)甲组同学设计下图装置来证实稀硝酸与铜反应,步骤如下。
A、检验50ml针筒的气密性。
B、抽出活栓,往针筒内放入一小块铜片,把针筒活栓推到底,将针筒下端玻璃管浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入约10mL蒸馏水,发现针筒内仍有空气,然后。
C、将针筒下端玻璃管浸入浓硝酸中,抽拉活栓,缓缓吸入4mL浓硝酸,将针筒下端套上橡皮管,然后用铁夹夹住。
回答以下相关问题:
①B中应补充的操作是。
②一段时间后在针筒内观察到溶液颜色为蓝色,有色气体产生。该反应的离子方程式为。
③反应停止后,针筒内产生了气体,要验证产生的气体是NO,还需进一步进行的操作是。
(2)乙组同学也用此装置直接抽取浓硝酸和铜反应,发现溶液是绿色的,为了探究绿色的原因,乙组同学又做了三组对比实验,具体如下:
组 |
m(Cu)/g |
硝酸(过量) |
溶液颜色 |
A |
1 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
|
B |
0.5 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
|
C |
2 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
根据乙组同学三组对比实验回答问题:
①一种观点认为:这可能是Cu2+浓度差异的结果,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”)__________,原因是。(结合表格信息加以阐述)
②另一种观点认为:溶液呈绿色是铜与浓硝酸反应时产生的NO2溶于过量浓硝酸显黄色,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色。为了验证推断是否正确,三位同学分别设计了三种方案,并进行验证:
方案一:将绿色溶液转移至试管,并给试管加热片刻,立即看到大量红棕色气体产生。认为该气体一定是溶解在溶液中的NO2,但也有同学持有异议。请分析原因。
方案二:用双氧水和二氧化锰制得氧气,并把氧气缓缓通入绿色溶液中,观察溶液颜色变为蓝色。请用方程式表示溶液颜色变化的反应原理______________________。
方案三:往蓝色溶液中缓缓通入NO2气体,溶液颜色变绿色。
③从环保的角度看,你认为三个方案中最好的是哪一个。
某同学做元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 |
实验现象 |
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色。 |
②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水 |
B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体. |
④将镁条投入稀盐酸中 |
D.反应不十分剧烈;产生无色气体。 |
⑤将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F.生成淡黄色沉锭。 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和②③的化学方程式)
实验内容 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
实验现象(填A~F) |
实验② ,
实验③ ;
(2)实验结论: 。
将20g Ba(OH)2·8H2O晶体与10 g NH4Cl晶体一起放入小烧杯中,将烧杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌。
(1)实验中玻璃棒的作用是。
(2)写出有关反应的化学方程式。
(3)实验中观察到的现象有、和反应混合物成糊状。
(4)通过现象,说明该反应为(填“吸热”或“放热”)反应,这是由于反应物的总能量(填“小于”或“大于”)生成物的总能量。