某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示:
请回答下列问题:
(1)在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是 (填序号)
(2)溶液A中所含溶质为 ;物质X应选用 (填序号)
①氯水 ②双氧水 ③铁粉 ④高锰酸钾
(3)从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为 。
(4)用“间接碘量法”可以测定溶液A中Cu2+(不含能与I-发生反应的杂质)的浓度。过程如下:
第一步:移取10.00mL溶液A于100mL容量瓶,加水定容至100mL。
第二步:取稀释后试液20.00mL于锥形瓶中,加入过量KI固体,充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步:以淀粉溶液为指示剂,用0.05000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,前后共测定三组。达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表:(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
滴定次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
滴定前读数(mL) |
0.10 |
0.36 |
1.10 |
滴定滴定后读数(mL) |
20.12 |
20.34 |
22.12 |
①CuSO4溶液与KI的反应的离子方程式为 。
②滴定中,试液Na2S2O3应放在 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),滴定终点的现象是 。
③溶液A中c(Cu2+)= mol/L。
(1)某兴趣小组在实验室探究工业合成硝酸的化学原理。
①氨的催化氧化:图a是探究氨的催化氧化的简易装置,实验中观察到锥形瓶中铂丝保持红热,有红棕色气体生成或白烟产生。白烟的成分是(填化学式)。
图a图b
②NO2的吸收:如图b所示,将一瓶NO2倒置于水槽中,在水下移开玻璃片,可观察到的现象是。
(2)三价铁盐溶液因Fe3+水解而显棕黄色,请以Fe(NO3)3溶液为例,设计实验探究影响盐类水解程度的因素。
①写出Fe(NO3)3水解的离子方程式。
②参照示例完成下表实验方案的设计。
限选材料:0.05mol•L-1Fe(NO3)3、0.5mol•L-1Fe(NO3)3、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1NaOH、NaHCO3固体、蒸馏水、冰水混合物;pH计及其他常见仪器。
可能影响因素 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
溶液的酸碱性 |
取少量0.5mol•L-1Fe(NO3)3于试管中,加入几滴1mol•L-1HNO3。 |
棕黄色溶液颜色变浅,说明溶液酸性增强能抑制Fe(NO3)3的水解。 |
盐的浓度 |
||
某研究小组对“Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+”这一课题进行实验和探究。请你完成相关问题的回答。
(1)提出合理的假设
假设1: Br2和I2都可以将Fe2+氧化为Fe3+;
假设2: Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+;
假设3:
(2)实验验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀硫酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,将所得的FeSO4溶液稀释到200mL,备用。
实验Ⅰ:向试管1中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管,溶液为黄色;
实验Ⅱ:向试管2中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管,溶液为黄色。
(3)对实验现象的分析与讨论
①甲同学认为实验Ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为。
②乙同学认为应该补充实验,才能得出甲的结论。乙的实验操作以及预期现象是。
③该小组同学对实验Ⅱ中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与 FeSO4溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:。
丙同学和丁同学分别设计了以下实验方案以确定可能的原因。
丙方案:向试管2所得溶液中继续加入0.5mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
丁方案:向试管2所得溶液中继续加入加入0.5mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
你认为方案为最佳方案,理由是。
(4)拓展延伸
①为准确测定此实验所用的FeSO4溶液的浓度,某同学补充了以下实验:
滴定:量取20.00mL稀释后得到的溶液于锥形瓶中,将0.0200mol/LKMnO4标准溶液装入50mL中,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②计算:此实验中所用的FeSO4溶液的物质的量浓度=mol/L(要求只列出算式,不需运算)。
(已知反应式:Fe2+ + MnO4- +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O,未配平)
1,2-二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18g/cm3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式_____________________________。
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:。
(4)某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因:。
溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。
实验操作Ⅰ:在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL溴乙烷,振荡。
实验操作Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是;试管口安装一长导管的作用是。
(2)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是,。
(3)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是,检验的方法是(需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
电石中的碳化钙和水能完全反应: CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2,使反应产生的气体排水,测量排出水的体积,可计算出标准状况乙炔的体积,从而可测定电石中碳化钙的含量。
(1)若用下列仪器和导管组装实验装置:
如果所制气体流向从左向右时,上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序(填各仪器、导管的序号)是:( )接( )接( )接( )接( )接( )。
(2)仪器连接好后,进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):
①称取一定量电石,置于仪器3中,塞紧橡皮塞。
②检查装置的气密性。
③在仪器6和5中注入适量水。
④待仪器3恢复到室温时,量取仪器4中水的体积(导管2中的水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器6的活塞,使水逐滴滴下,至不发生气体时,关闭活塞。
正确的操作顺序(用操作编号填写)是。
(3)若实验产生的气体有难闻的臭鸡蛋这是因为含有杂质。检验此杂质的反应为。
(4)若实验时称取的电石1.60g,测量排出水的体积后,折算成标准状况乙炔的体积为448mL,此电石中碳化钙的质量分数是%。