为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是 。
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)。a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g,由此可求算气体Y中SO2的体积分数。
写出探究②中出现的所有离子反应方程式 。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 。(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是 。
不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为H2。为了验证这一事实,某同学拟用如图所示装置进行实验(实验时压强为101 kPa,温度为0 ℃)。
(1)若在烧瓶中放入0.65 g锌粒,与c mol·L-1的H2SO4反应,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是。
A.200mL B.300mL C.400mL
(2)若0.65g锌粒完全溶解,装置Ⅲ 增重0.64 g,则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为;
(3)若烧瓶中投入ag锌且完全反应,装置Ⅲ 增重bg,量气管中收集到VmL气体,则a、b 、V之间的关系是;
(4)若在烧瓶中投入一定量的锌,加入18mol·L-1浓硫酸10mL,充分反应后锌有剩余,测得装置Ⅲ增重3.2g,则整个实验过程产生的气体中,m(SO2)/m(H2)=;若撤走装置Ⅱ中盛有无水氯化钙的U形管,m(SO2)/m(H2)的数值将(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉,设计了如下装置进行实验:
请按要求回答下列问题:
(1)淀粉碘化钾溶液中观察到的现象是,反应的离子方程式为。
(2)若干燥的有色布条不褪色,潮湿的有色布条褪色,则甲中盛放(填名称)。
(3)C12与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为。
(4)该兴趣小组用8.7g MnO2与足量的浓盐酸制备氯气,则理论上最多可制得标准状况下的Cl2L。
用下图所示装置进行中和热测定实验,请回答下列问题:
(1)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料除了起支撑作用外,还有的作用是,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是。
(2)使用补全仪器后的装置进行实验,取50mL0.25mol·L-1的H2SO4溶液与50mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高3.4℃。已知中和后生成的溶液的比热容c为 4.2J·g-1·℃-1,溶液的密度均为1g·cm-3,忽略溶液混合后的体积变化。通过计算可得中和热△H=KJ·mol-1(保留2位小数), H2SO4与NaOH反应的热化学方程式。
(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为ΔH1,则ΔH1与ΔH的关系为:
ΔH1ΔH(填“<”、“>”或“=”),理由是。
(10分)某化学兴趣小组进行铁跟水蒸气反应的实验,实验装置如下,发现有黑色晶体生成并产生无色气体,他们继续对反应产物进行探究。
已知:①FeO + 2H+= Fe2+ + H2O
②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O
③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
请回答下列问题:
(1)该组同学欲确定反应一段时间后试管中固体的成分,设计如下实验方案:
①待试管冷却后,取少许其中的固体溶于稀硫酸得溶液B。
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则说明试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意),若溶液未变红色,则说明试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)。
A.一定有Fe3O4,可能有Fe
B.只有Fe(OH)3
C.一定有Fe3O4和Fe
D.一定有Fe(OH)3,可能有Fe
E.只有Fe3O4
(2)该组同学取少量溶液B进行了实验,结果②中溶液未变红色,原因是(用离子方程式表示)。
(3)铁跟水蒸气反应的化学方程为。
(4)该组同学另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应。若按下图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出沉淀由白色变成灰绿色最后变成红褐色的反应方程式。
(5)一段时间后,该组同学发现(2)中未变红色的溶液变成红色,说明Fe2+具有(填化学性质)。由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配,并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量。
(10分)已知草酸晶体()可溶于水,并可与酸性高锰酸钾溶液完全反应:
现用氧化还原滴定法测定草酸晶体的结晶水分子数X,步骤如下:
①用分析天平称取草酸晶体1.260g,将其配制成100.00mL待测草酸溶液
②用移液管移取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,并加入适量硫酸酸化
③用浓度为0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,三次结果如下:
第一次滴定 |
第二次滴定 |
第三次滴定 |
|
待测溶液体积(mL) |
25.00 |
25.00 |
25.00 |
标准溶液体积(mL) |
9.99 |
10.01 |
10.00 |
已知H2C2O4的相对分子质量为90,请回答下列问题:
(1)滴定时,KMnO4标准溶液应该装在(填酸式或碱式)滴定管中。
(2)在整个实验过程中,不需要的仪器或用品是(填序号)。
①100mL容量瓶②烧杯③滴定管夹④漏斗⑤玻璃棒⑥托盘天平
(3)到达滴定终点的标志是。
(4)根据上述数据计算X=。
(5)误差分析(填:偏高、偏低、无影响):
①若滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,则X值;
②若KMnO4标准溶液浓度偏低,则X值。