某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
编号 |
操作 |
现象 |
I |
先向2 mL 0.1 mol/L FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水 |
|
II |
先向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol/L KI溶液 |
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色;滴加KI溶液后,红色无明显变化 |
①实验I的现象为 。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为 。
(2)该同学分析了导致实验II现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下:
编号 |
操作 |
现象 |
III |
向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液 |
滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成红色 |
根据实验III,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由 。
(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验III中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。
编号 |
操作 |
预期现象及结论 |
IV |
向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液, |
现象: 结论: |
(4)上述实验结果表明,Fe3+确实与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验III中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为
。
实验室从含碘废液(含有H2O 、CCl4、I2、I-等)中回收碘,操作过程如下:
(1)向废液中加入Na2SO3溶液,发生“还原”反应的离子方程式为。
(2)“氧化”操作在三颈烧瓶中进行(如图一),将溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2。实验用水浴控制在40℃左右的较低温度下进行的原因是。
(3)某研究小组用图二装置对Cl2与KI溶液的反应进行探究,发现通入Cl2一段时间后,KI溶液变为黄色,继续通入Cl2,则溶液黄色变浅,最后变为无色。研究小组对所得无色溶液中碘元素的存在形态提出了以下假设:
假设一:没有I2形态;假设二:没有I-形态;假设三:有IO3-形态。
①请设计实验证明假设一成立(试剂自选)。
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
假设一成立 |
②若假设三成立,请写出生成IO3-的离子方程式。
(4)该研究小组还进行了对加碘盐中KIO3含量测定的如下实验:
①准确称取加碘盐m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的KI,再滴入适量的稀硫酸,充分反应,将所得混合液配成250.00mL待测溶液。移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉试液,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,重复3次,测得平均值为V mL。
已知:IO3-+ 5I-+6H+ =3H2O+3I2,I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-。测定时,判断达到滴定终点的现象为。由测定数据可求得该样品中含KIO3的质量分数为(用含m、c、V的代数式表示,Mr(KIO3)=214)。
②在滴定操作正确无误的情况下,用此种测定方法测得的结果往往偏高,其原因是受空气的影响,请用离子方程式表示产生这一影响的原因。
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质。以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)、重铬酸钠(Na2Cr2O7)的过程如下图所示。
已知:①NaFeO2遇水强烈水解:NaFeO2 + 2H2O=NaOH + Fe(OH)3↓;
②Cr2O72-+ H2O 2CrO42- + 2H+。
请回答:
(1)“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外,还有(填化学式)
等。写出“焙烧”过程中所发生的氧化还原反应的化学方程式。
(2)“焙烧”过程中,所产生X气体的电子式为。
(3)“水浸”步骤中,为了提高浸出率,可采取的措施有(请写出两条):;。
(4)滤渣1的主要成分是。若要进一步分离滤渣2 中的可酸溶成分,请写出酸溶时发生反应的离子方程式。
(5)含Na2Cr2O7的“混合溶液”经过蒸发并冷却至30~40℃得到的Na2Cr2O7晶体还要进行重结晶,其目的是进一步减少晶体中杂质(填化学式)的含量。
(6)操作Ⅲ由多步组成,向含Na2Cr2O7的母液中加入KCl固体,最终获得K2Cr2O7晶体的操作依次是、、过滤、75%乙醇水溶液洗涤、干燥。
研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。
(1)某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法,设计了以下装置
①分液漏斗中的A物质是________________(填试剂名称)。
②利用中学常见的仪器,在答题卡中补充完整实验装置(不必画出夹持装置)。可选择的试剂有:稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸。
③假设实验过程中MgCl2▪6H2O未水解,不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2▪6H2O是否完全转化为MgCl2。写出实验方法________________
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质,电解装置中,镁在____极析出。
(2)实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验。除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有_________________。
②有的同学探究其它制备乙烯的方法,他设计了以下装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体,请分析气体产率很低的原因主要是________________________。为增大气体产率,在右图装置的基础上,提出一点改进措施:__________________。
从实验安全角度考虑,该实验很可能发生的问题是____________________________。
锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2,其工艺流程图如下。
已知:GeO2是两性氧化物;GeCl4易水解,沸点86.6℃
(1)第①步滤渣主要成分有(填化学式),实验室萃取操作用到的玻璃仪器有。
(2)第③步萃取时,锗的萃取率与V水相/V有机相(水相和有机相的体积比)的关系如图所示,从生产成本角度考虑,较适宜的V水相/V有机相的值为。
(3)第④步加入盐酸作用(答两点即可)。
(4)第⑤步反应的化学方程式。
(5)检验GeO2·nH2O是否洗涤干净的操作是。
(6)GeO2产品中通常混有少量SiO2。取样品5.4g,测得其中氧原子的物质的量为0.105mol,则该样品中GeO2的物质的量为_____ mol。
(16分)甲、乙、丙三位同学在实验室用不同方法制取氮气。
(1)甲同学让空气通过下图所示装置,以除去氧气制得氮气。硬质玻璃管中所盛固体可选用 (填下列选项标号)
A.铁粉B.碳粉 C.过氧化钠 D.碱石灰
(2)收集氮气可选用 (填下列选项标号)
(3)乙同学设计用氨气和炽热的氧化铜反应制取氮气,反应方程式为 。
(4)制取氨气可选用 (填下列选项标号)
A.加热硫酸铵与氢氧化钙混合物
B.加热分解氯化铵晶体
C.浓氨水滴入氢氧化钠固体
D.加热浓氨水使氨气化
(5)丙同学用加热两种含氮溶液制氮气
NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
该实验装置需要 、分液漏斗、酒精灯等玻璃仪器。
(6)氮气助燃金属镁,反应方程式: ;燃烧3.6 g镁将消耗标准状况下氮气 mL.