甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
步骤二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因: 、 。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
I.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
III.向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。
实验I的说明 ;
实验III的目的是 。
得出结论:溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制 mol•L-1 的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因:
I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。测所配FeCl2溶液的pH约为3。由此,乙认为红色不褪去的可能原因是 。
II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是:
| 步骤 |
试剂及操作 |
现 象 |
| i |
|
生成白色沉淀 |
| ii |
向i所得溶液中滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液 |
|
分某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠 (NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2,高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。
(1)装置③的作用是____________________。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为_________________________;装置④中制备NaClO2的化学方程式为______________________。
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③____________;④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+4I-+4H+===2H2O+2I2+Cl-);将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)。
(4)达到滴定终点时的现象为___________________。
(5)该样品中NaClO2的质量分数为_______________(用含m、c、V的代数式表示)。
(6)在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为________________。
分某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究,测定其中镁的质量分数,他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案:
方案一:铝镁合金
测定生成气体的体积
方案二:铝镁合金
测定生成气体的体积
方案三:铝镁合金
溶液
称量灼烧产物的质量。
(1)写出方案一中发生反应的离子方程式 。
(2)实验小组根据方案=设计了两个实验装置,如下圈(图中的铁架台已省略)。
你认为选择 (选填甲或乙)装置进行实验更合理,误差更小。
(3)用方案三进行实验时,除了称量灼烧产物质量外,还需称量的是 。
(4)拓展研究:在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量
溶液时,生成沉淀的质量与加入
溶液体积的关系可用数轴关系表示:
请你判断,根据上图数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数?_______(选填“能”或“不能”)
下列①②两题选一题作答。
①若不能求出合金中镁的质量分数,请说明理由 。
②若能求出合金中镁的质量分数,则镁的质量分数为 。
Ⅰ、甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法,例如:在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液,经充分反应后,产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等,然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。
(1)将4.00 mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中,充分反应后,用浓度为1.100 mol ·L―1的硫酸滴定,至终点时耗用硫酸20.00 mL。甲醛水溶液的浓度为 mol ·L―1。上述滴定中,若滴定管规格为50mL,甲醛水溶液取样不能超过 mL。
(2)甲醛可和新制氢氧化铜的反应发生反应的化学方程式通常表示如下:HCHO + 2Cu(OH)2
HCOOH + Cu2O↓ + 2H2O在该反应中体现了甲醛的 (填“氧化性”、“还原性”)每1mol甲醛参加反应转移的电子数为 个。甲醛中的碳的杂化方式为 。(填sp、sp2、sp3)
Ⅱ、硝酸在工业及科研上常用于物质的制备。
实验室常用稀硝酸与铜反应制取干燥且较纯的一氧化氮,现设计如下实验。按下图连接好装置并检查气密性,在A中加入0.5g碳酸钙粉末,再加入20.0 mL 5.0 mol ·L―1的稀硝酸,片刻后塞上胶塞,将铜丝插入稀硝酸中。

① 从右图中选择合适的装置接入上图虚线框中,则a接 、 接b(填连接的字母)。
② 当观察到 现象时,表明NO已收集满,立即将铜丝抽离液面。
铁触媒(铁的某氧化物)是工业合成氨的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。
方案一:用下列流程测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(1)步骤④后面需用 (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
(2)因为通入Cl2不足量,“溶液B”中还含有 会影响测定结果。
(3)因为通入Cl2过量且加热煮沸不充分,“溶液B”中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2,完成下列实验报告。限选试剂:0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL·L-1KSCN溶液
| 实验操作 |
实验现象与结论 |
方案二:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(4)“干燥管C”的作用是 。
(5)称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后,测得“干燥管B”增重11.0g,则该铁触媒的化学式可表示为 。(相对原子质量:C-12 O-16Fe-56)
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]×3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ,现象是 。
(2)固体产物中铁元素存在形式的探究。
① 提出合理假设
假设1:全部是铁单质;
假设2: ;
假设3: 。
② 设计实验方案证明你的假设
③ 实验过程
根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
| 实验步骤 |
预期现象与结论 |
| 步骤1: |
部分固体不溶解 |
| 步骤2: |
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| 步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl后,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN。 |