草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质,进行了一系列实验探究。
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为 mol。
(2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部是FeO假设二: 假设三:
(3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。
【定性研究】请你完成下表中内容。
| 实验步骤(不要求写出具体操作过程) |
预期实验现象和结论 |
| 取少量黑色固体, |
|
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如右图所示,写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解得到的固体产物的化学式为: 。

实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
| 实验次数 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
| 盐酸 |
NaOH溶液 |
||
| 1 |
20.2 |
20.3 |
23.7 |
| 2 |
20.3 |
20.5 |
23.8 |
| 3 |
21.5 |
21.6 |
24.9 |

试完成下列问题:
(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_____________________________________,
不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是__________________________________。
(2)经数据处理,t2-t1="3.4" ℃。则该实验测得的中和热ΔH=_________〔盐酸和NaOH溶液的密度按1 g·cm-3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 J·(g·℃)-1计算〕。
(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为ΔH1,则ΔH1与ΔH的关系为:ΔH1_________ΔH(填“<”“>”或“=”=,理由是________________________。
某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果如下:试根据上表中的实验现象回答下列问题:
| 编号 |
电极材料 |
电解质 溶液 |
电流计指针偏转方向 |
| 1 |
Mg、Al |
稀盐酸 |
偏向Al |
| 2 |
Al、Cu |
稀盐酸 |
偏向Cu |
| 3 |
Al、石墨 |
稀盐酸 |
偏向石墨 |
| 4 |
Mg、Al |
NaOH |
偏向Mg |
| 5 |
Al、Zn |
浓硝酸 |
偏向Al |
⑴实验1、2中 Al所作的电极是否相同?
⑵写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。
⑶实验4中 Al做正极还是做负极,为什么?写出Al电极的电极反应式。
⑷解释实验5中电流计指针偏向Al的原因?
⑸根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响。
经分析知,某工厂的废水中含有Zn2+、Cu2+、Hg2+、Fe3+离子,请你设计一个回收并分别得到Cu和Hg的实验方案。(要求:写出简明的操作步骤和有关的离子方程式)
某实验小组设计用50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题:
(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量盐酸在反应中挥发,则测得的中和热数值 (填偏高、偏低或不变);
(2)该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50mL,并记录如下原始数据。
| 实验序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度(t2)℃ |
温差(t2-t1)℃ |
||
| 盐酸 |
NaOH溶液 |
平均值 |
|||
| 1 |
25.1 |
24.9 |
25.0 |
31.6 |
6.6 |
| 2 |
25.1 |
25.1 |
25.1 |
31.8 |
6.7 |
| 3 |
25.1 |
25.1 |
25.1 |
31.9 |
6.8 |
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3中和后混和液的比热容 C=4.18J(g.·℃)则该反应的中和热为△H=___________________________________;
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热的数值会 (填偏高、偏低或不变),其原因是 ;
(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤,试分析此操作步骤对实验测定中和热的影响 。
某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加
溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由。
(2)请完成对铁元素价态的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:3
、3%
、6
、0.01
、
稀溶液、0.1
、20%
、蒸馏水。
①提出合理假设:
假设1:;
假设2:;
假设3:。
②设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)。
③实验过程:
根据②的实验方案,进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
| 实验操作 |
预期现象与结论 |
| 步骤1: |
|
| 步骤2: |
|
| 步骤3: |
|
| … |