铁的单质和化合物在实验和实际生产中都有重要作用。
Ⅰ.某同学将Cl2通入FeCl2和KSCN混合溶液中,现象为:
操作 |
现象 |
![]() |
现象1:A中溶液变红 现象2:稍后,溶液由红色变为黄色 |
(1)B装置中反应的化学方程式____________ _ _______________ _______。
(2)A中溶液变红的原因是____________________ _ _________________________。
(3)为探究产生现象2的原因,该同学进行如下实验:
①取少量A中黄色溶液于试管加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在_ _。
②取少量A中黄色溶液于试管中,加入过量KSCN溶液,最终得到血红色溶液。
实验说明,Fe3+与SCN-生成红色Fe(SCN) 3的反应 可逆反应(是或不是)。
(4)该同学根据实验猜想,SCN-可能被氯水氧化。查资料得知SCN-的电子式为,
离子反应为:SCN-+8Cl2+9H2O=SO42-+NO3-+16Cl-+18H+ + CO2 ;
①上述反应中,0.5molSCN-被氧化时转移的电子总数为 个。
②若要检验产物中含有SO42-,常用的化学试剂是________(写试剂名称)。
Ⅱ.高铁电池因原料丰富、绿色环保而倍受关注。Zn-K2FeO4碱性电池的某电极的放电产物为FeOOH,该极电极为______极,电极反应式为________________ __。
不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为10lkPa,温度为0℃)。
(1)若在烧瓶中放入1.30g锌粒,与c mol/L H2SO4反应,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是___________(以序号作答)。
A.200 mL B.400 mL C.500mL
(2)若1.30g锌粒完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重l.28g ,则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为: 。
(3)若烧瓶中投入a g锌且完全反应,氢氧化钠洗气瓶增重b g。量气瓶中收集到VmL气体,请写出a、b、v的代数关系式:____________________________
(4)若在烧瓶中投入d g锌,加入一定量的c mol/L 浓硫酸V L,充分反 应后锌有剩余,测得氢氧化钠洗气瓶增重mg,则整个实验过程产生的气体中,n(H2)/n(SO2)= ____________ ___(用含字母的代数式表示)。若撤走盛有无水氯化钙的U型管,n(H2)/n(SO2)的数值将 (填偏大、偏小或无影响)
(5)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
① ② ③
[实验化学]
三乙酸甘油酯是一种优良的溶剂、定香剂和增塑剂。实验室制备三乙酸甘油酯的反应原理、实验装置及相关数据如下:
![]() |
物质 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
水中溶解性 |
甘油 |
92 |
1.2636 |
290(分解) |
溶 |
|
乙酸 |
60 |
1.0492 |
118 |
溶 |
|
三乙酸甘油酯 |
218 |
1.1596 |
258 |
不溶 |
实验步骤:
步骤1.在500mL反应器中加入200g冰醋酸,92g甘油和100mL苯,开动搅拌器,慢慢从插温度计口加入3mL浓硫酸后,缓缓加热并回流1h,停止加热。
步骤2.用5%碳酸钠溶液洗涤,再用水洗涤,最后加入无水氯化钙。
步骤3.先进行常压蒸馏收集75~85℃馏分。
步骤4.将常压馏分再进行减压蒸馏,收集128~131℃/933Pa馏分,最终得产品176g。
(1)步骤1先开搅拌器后加浓硫酸的目的是 ;冰醋酸过量的目的是 。
(2)用5%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是 ;加无水氯化钙的目的是 。
(3)最后用减压蒸馏而不用常压蒸馏其原因是 。
(4)本次实验产率为 。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常用作防腐剂、漂白剂和疏松剂。焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。实验室制备焦亚硫酸钠过程中依次包含以下几步反应:
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O……(a)
Na2SO3+ H2O + SO2 = 2NaHSO3 ……(b)
2NaHSO3Na2S2O5 + H2O……(c)
实验装置如下:
(1)实验室可用废铝丝与NaOH溶液反应制取H2,制取H2的离子方程式为 。
(2)题图-1装置中,导管X的作用是 。
(3)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。“温度迅速升高”的原因为 ;
实验后期须保持温度在约80℃,可采用的加热方式为 。
(4)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,参照题图-2溶解度曲线,除去其中亚硫酸钠固体的方法是 ;然后获得较纯的无水Na2S2O5应将溶液冷却到30℃左右抽滤,控制“30℃左右”的理由是 。
(5)用题图-3装置干燥Na2S2O5晶体时,通入H2的目的是 ;真空干燥的优点是 。
(6)测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。已知:S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;2S2O32-+I2 = S4O62-+2I-
请补充实验步骤(可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积和已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。④ 。 ⑤ 。
⑥重复步骤①~⑤;根据相关记录数据计算出平均值。
草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,,K2=5.4×10-5,具有还原性,溶于水,溶液有酸性,为测定某H2C2O4溶液的浓度,取该溶液于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol/L KMnO4标准溶液滴定.滴定原理为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
(1)滴定管在使用之前,必须进行的操作是 ,滴定时,KMnO4溶液应装在 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,达到滴定终点时的现象为 .
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,C处的刻度为20,滴定管中液面读数应为 mL,此时滴定管中液体的体积 30.60 mL.(填大于、小于或等于)
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取H2C2O4溶液体积均为VmL,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL |
22.32 |
24.39 |
24.41 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗KMnO4溶液的体积明显少于后两次,其原因可能是_
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过后,未用标准液润洗.
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,
E.滴加KMnO4溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出H2C2O4的物质的量浓度的表达式(必须化简):C=
(5)请你一个设计简单实验证明草酸的酸性强于碳酸,实验操作及现象是
用硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表。
实验 编号 |
温度 |
初始pH |
0.1 mol/L草酸溶液/mL |
0.01mol/L KMnO4溶液 体积/mL |
蒸馏水 体积/mL |
待测数据(反应混合液褪色 时间/s) |
① |
常温 |
1 |
20 |
50 |
30 |
t1 |
② |
常温 |
2 |
20 |
50 |
30 |
t2 |
③ |
常温 |
2 |
40 |
a |
b |
t3 |
表中a、b的值分别为:a= 、b=_________
(2)该反应的离子方程式___________________________。
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是_____________________________。
(4)请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用,完成下表中内容。
实验方案(不要求写出具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用) |
(5)化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度:取ag草酸晶体(H2C2O4•2H2O,摩尔质量126g/mol)溶于水配成250mL溶液,取25. 00mL溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4酸化,再用KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定两次,平均消耗KMnO4溶液VmL。滴定到达终点的现象是: __________________________;
实验中所需的定量仪器有 (填仪器名称)。