某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
编号 |
实验目的 |
碳粉/g |
铁粉/g |
醋酸/% |
① |
为以下实验作参照 |
0.5 |
2.0 |
90.0 |
② |
醋酸浓度的影响 |
0.5 |
|
36.0 |
③ |
|
0.2 |
2.0 |
90.0 |
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了 腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了 (填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是 。
(3)经过相当长的一段时间,图1锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈,取少量铁锈于试管中,加入稀盐酸,取少量反应之后的溶液检验其中的Fe3+,检验Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN,可以检验痕量的Fe3+。还可用KI来检验:2Fe3++2I-2Fe2++I2,有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与I-反应后的溶液显深红色,它是I2溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3+,进而证明这是否是一个可逆反应,试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1 mol/L的FeCl3、KI、KSCN、NaOH、H2SO4、KMnO4溶液,CCl4,蒸馏水。
编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
① |
在试管中加入少量该FeCl3溶液和 (填少量、过量)的KI溶液。 |
深红色如期出现 |
② |
将试管中的混合溶液转移至 (填仪器)中,倒入一定量的 , 塞住活塞,充分振荡(萃取),静置。 |
|
③ |
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|
测定SO2转化成SO3的转化率可以用下图装置,装置中烧瓶内发生的化学反应方程式为:Na2SO3(s)+H2SO4(85%)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
(已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃)
(1)装置中甲管的作用是;
乙装置的作用是。
(2)根据实验需要,应该在I、II、Ⅲ、IV处连接合适的装置,请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填放下面的空格中。I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处连接的装置分别是、、、。
(3)为使SO2有较高的转化率,实验中加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作
是,若用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会(填“升高”、“不
变”或“降低”)。
(4)将SO2通入含1 mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,并有6.02×1023个电子转移,则该反应的化学方程式为。
(5)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置Ⅳ增重了mg,则实验中SO2的转化率为。(用含m、n的代数式填写)
从固体混合物A出发可以发生如下框图所示的一系列变化。
(1)在实验室,气体C的检验方法是。
(2)操作②的名称是,该操作所使用的玻璃仪器有。
(3)写出下列反应的离子方程式:
反应③;
反应④。
实验中多余的气体I必须吸收,以免污染空气。下图是实验室用NaOH吸收气体I的装置,为防止产生倒吸现象,不合理的装置是(填序号)。
某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。
(1)步骤1所需玻璃仪器是;步骤3的操作名称是
(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设:
假设1: 只含有氯化钠
假设2: 只含有
假设3: 氯化钠和氢氧化钠都含有
(3)设计实验方案,对假设3进行检验。
限选以下试剂:氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题:
②入过量试剂A的名称是_______________________。
②填写下表:
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤4: |
|
步骤5: |
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略,M中盛有澄清石灰水。
①认为气体Y中还含有CO2的理由是(用化学方程式表)。
②装置A中试剂的作用是。
③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是。
实验室需要450ml 0.12mol/L的NaOH溶液,有如下操作:
①把称好的NaOH放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②根据计算用托盘天平称取NaOH克。
③把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。
④继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1cm-2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑥将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
⑴上述步骤中要称量的NaOH固体为克
⑵操作步骤的正确顺序为(填序号)。
⑶实验室有如下规格的容量瓶:①100mL ②250mL ③500mL ④1000mL,本实验选用
(填序号)。
⑷本实验用到的基本实验仪器除托盘天平,药匙以外还有:。
⑸误差分析:(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①称量NaOH固体时,物码倒置(1克以下用游码)
②没有进行操作步骤⑤
③容量瓶中原来有少量水
④某同学定容时俯视容量瓶刻度线
⑤定容,摇匀后发现液面低于刻度线,拿胶头滴管又加入蒸馏水使液体凹液面再次与刻度线相切。