某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再滴入几滴浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望,对此现象设计了探究性实验。
(1)甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是______________________________________________。
(2)乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应,推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体,根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN-中碳原子的杂化轨道类型是_______杂化。
(3)根据乙同学的观点,设计了实验方案1,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN,溶液变为浅蓝色,最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式________________________。
(4)丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究,设计了方案2,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是_________。
(5)通过本次探究,可以得出以下结论:a.用SCN-间接检验Fe2+时应注意__________;b.与SCN-反应使溶液变红的______(填一定或不一定)是Fe3+。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是;
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用;
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体在标准状况下密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。(3)装置B中试剂的作用是;
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的(用化学方程式表示);
(5)为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于;
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是。
(共6分)实验室欲配制100mL 0.5mol/L的Na2SO4溶液,试回答:
(1)实验中用不到的仪器是:;
A.烧杯 B.圆底烧瓶C.100mL容量瓶 D.胶头滴管 E.玻璃棒
(2)配制时应称取Na2SO4g;
(3)在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,下列操作会使所配溶液的浓度偏大的是。
A.在烧杯中溶解溶质,搅拌时不慎溅出少量溶液
B.未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量瓶
C.将配得的溶液从容量瓶转移到干燥、洁净的试剂瓶中时,有少量溅出
D.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水
E.定容时俯视液面
根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。
I、引发CO2与Na反应。操作步骤为:①按图连接装置,检验气密性,并往各装置中加入试剂;②打开装置a上活塞一段时间;③点燃d处酒精灯,使CO2与Na充分反应。停止加热,继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题:
(1)操作①时,装置b中装入的试剂是;
(2)步骤②时,当观察到时,才能进入步骤③。
Ⅱ:探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验:
①仔细观察固体,发现有黑色颗粒;
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤,得到1.8 g滤渣(干燥);
③将滤液加水稀释配成250ml的溶液;
④取少量③的溶液,先加足量BaCl2溶液,再加酚酞试液,观察到白色沉淀及溶液变红;
⑤取25.0mL③的溶液,用3.0mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸20.00mL。回答下列问题:
(3)反应后装置d中的固体物质为
(4)通过计算分析:29.2g残留固体中,各组分的质量各是多少?
(5)该探究条件下,钠与二氧化碳反应的化学方程式为。
.二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,是一种黄绿色的气体,易溶于水。
Ⅰ.(1)ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是 。
Ⅱ.实验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:
(2)写出电解时发生反应的化学方程式:;
(3)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是;(填序号)
A.饱和食盐水 | B.碱石灰 | C.浓硫酸 | D.水 |
(4)测定ClO2(如图)的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①装置中玻璃液封管的作用是;
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 ;
③滴定终点的现象是:。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=。(用含c、V的代数式表示)
(5)用ClO2处理过的饮用水(PH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO2—。2001年我国卫生部规定,饮用水的ClO2—含量应不超过0.2mg/L。若饮用水中
ClO2—的含量超标,可向其中加入适量的某还原剂,该反应的氧化产物是(填化学式)。
某同学要对某溶液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
(1)
实验目的 |
操作 |
实验现象 |
结论 |
1.检验Cl— |
取少许滤液于试管中, |
含有Cl— |
|
2.检验NH4+ |
取少许滤液于试管中, |
含有NH4+ |
|
3.检验Zn2+ |
取少许滤液于试管中,加入稀氨水 |
先产生白色沉淀,继续加入氨水,沉淀又溶解 |
含有Zn2+ |
(2)根据以上的实验报告,关于滤液的成分,他的结论是:滤液中含有氯化铵和氯化锌
若想从滤液中得到溶质固体,还应进行的操作是加热蒸发(加热浓缩),, 过滤。
若要将所得的溶质固体中的物质加以分离,可用法。