(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 。
信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到红色金属M和金属E并进行如下框图所示转化,获得高效净水剂K2EO4。
(答题时,化学式及化学方程式中的M、E均用所对应的元素符号表示):
(1)写出M溶于稀和
混合液的离子方程式:。
(2)检验X中阳离子的方法和现象是。
(3)某同学取X的溶液在空气中放置后,酸化并加入KI和淀粉溶液,溶液变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式:、。
(4)由MSO4的蓝色溶液经一系列操作可以获得蓝色晶体,这些操作中用到的实验仪器除了酒精灯、蒸发皿、铁架台外,还需要用到的玻璃仪器有、、 (填写仪器名称)。
(5)某同学利用H2还原MO来测定M的相对原子质量,下图是测定装置示意图,A中试剂是盐酸。
①仪器B中应装入,装置D的作用;
②连接好装置并检验装置的气密性后,应首先“加热反应管E”还是“从A瓶中逐滴加入液体” ?
在这两步之间还应进行的操作是;
以钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等)制备BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)氧化过程主要反应的离子方程式为。
(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和。
由图可知,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为。
(3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:
步骤1:准确称取0.4~0.6 g BaCl2·2H2O试样,加入100 ml 水,3 ml 2 mol·L-1的HCl溶液加热溶解。
步骤2:边搅拌,边逐滴加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。
步骤3:待BaSO4沉降后,,确认已完全沉淀。
步骤4:过滤,用0.01 mol·L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl-为止。
步骤5:将折叠的沉淀滤纸包置于中,经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。称量计算BaCl2·2H2O中Ba2+的含量。
①步骤3所缺的操作为。
②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为。
③步骤5所用瓷质仪器名称为。滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为。
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因。
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10]
碘溶于碘化钾溶液中形成I3—,并建立如下平衡:I3— I—+ I2。实验室可以通过氧化还原滴定法测定平衡时I3—的浓度
实验原理:
为了测定平衡时的c(I3—) ,可用过量的碘与碘化钾溶液一起摇动,达平衡后取上层清液用标准的Na2S2O3滴定:2 Na2S2O3 + I2 =" 2NaI" + Na2S4O6。
由于溶液中存在I3— I— + I2的平衡,所以用硫代硫酸钠溶液滴定,最终测得的是I2和I3—的总浓度,设为c1,c1 = c(I2)+c(I3—);c(I2) 的浓度可用相同温度下,测过量碘与水平衡时溶液中碘的浓度代替,设为c2,则c(I2)= c2,c(I3—)=c1 —c2;
实验内容:
1.用一只干燥的100 mL 碘量瓶和一只250 mL碘量瓶,分别标上1、2号,用量筒取80 mL 0.0100 mol.L-1 KI于1号瓶,取200 mL 蒸馏水于2号瓶,并分别加入0.5 g过量的碘。
2.将两只碘量瓶塞好塞子,振荡30分钟,静置。
3.分别取上层清液20 mL用浓度为c mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定。1号瓶消耗V1 mL Na2S2O3溶液,2号瓶消耗V2 mL Na2S2O3溶液。
4.带入数据计算c(I3—)
试回答下列问题
(1)标准Na2S2O3溶液应装入(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),原因是。
(2)碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞子,可能的原因是
(3)滴定时向待测液中加入的指示剂是,到达滴定终点时的现象为。
(4)用c 、V1和V2表示c(I3—)为mol·L-1。
(5)若在测定1号瓶时,取上层清液时不小心吸入了少量的I2固体,则测定的c(I3—)(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
某化学兴趣小组以工业碳酸钙(含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质)生产二水合氯化钙晶体(CaCl2·2H2O)的操作流程为:
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式。
(2)加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0—8.5,此时A13+、Fe3+沉淀完全,则滤渣主要成分的化学式为,若用氢氧化钠溶液除杂则产品中可能混有的物质为。
(3)酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右,其主要目的是。
(4)操作Ⅰ中应包括①蒸发浓缩②冷却结晶③过滤④⑤等实验步骤。
(5)为测定样品中CaCl2·2H2O的含量,称取7.350 g样品配成200.0 mL溶液,与205.0 mL 0.5000 mol/LAgNO3溶液恰好完全反应。
①样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。
②若计算出结果有明显偏差,你认为在操作Ⅰ的五个步骤中由引起的(填序号),理由是。
金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。在高中化学教材的几次改版中该实验曾出现过几种不同的演示方法,分别如下图中甲、乙、丙所示:
(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中,加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是_________(填字母)。
A.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失
B.钠熔化成一个光亮的小球
C.反应开始后,溶液由无色变红色
D.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出
(2)请补充并完成甲实验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→__________→用镊子夹取金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中。
(3)按图乙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列几种情况收集产生的气体在相同条件下体积最大的是。
A.用铝箔包住钠 B.用锡箔包住钠 C.直接将钠投入的水中
(4)用装满水的矿泉水瓶按图丙方法进行实验,(用手挤压矿泉水瓶共排出水的体积为112 mL)塞紧带有钠的塞子,反应结束后,干瘪的带塞矿泉水瓶恰好恢复成原状,假设瓶内、瓶外均属于标准状况,则所用金属钠的质量是多少克?(写出计算过程)