某化学兴趣小组的同学为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,他们开展了如下探究性学习。
I.查阅资料,获取了相关知识信息:
金属的活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同,依据金属活动顺序表:
(1)K→Na等活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气,如:2NaNO32NaNO2+O2↑;
(2)Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2,如:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑;
(3)Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2和O2,如:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑.
Ⅱ.实验探究,在实验的基础上得到相关结论:
【实验一】探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态.该小组甲同学将Fe(NO3)2热分解固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验.
(1)提出猜想:猜想一:Fe元素只显+2价;
猜想二:Fe元素只显+3价;
猜想三:Fe元素既有+2价又有+3价。
(2)实验操作:①向一份溶液中滴入KSCN溶液;②向另一份溶液中滴入___________溶液。
(3)实验现象:实验①_________;实验②溶液不褪色。
(4)实验结论:猜想二成立,Fe(NO3)2分解的化学方程式是______________________。
【实验二】探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质.小组乙、丙同学进行了如图所示的实验(收集时操作恰当,几乎没有空气):
实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定质量Fe(NO3)2装于大试管中,并重新连接好仪器;④加热;⑤…
(1)乙同学使用Ⅰ装置收集气体,恰好收集到27mL红棕色气体。
(2)丙同学取等质量的Fe(NO3)2同样条件下热分解,并使用Ⅱ装置收集气体产物,可收集到_____ mL气体。【实验三】探究固体混合物的组成和特征.
(1)小组丁同学取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体,则KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物质的量之比可能是________(填字母序号)。
A.1:2:3 | B.l:2:2 | C.2:1:3 | D.3:8:5 |
(2)若取按上述比例混合的固体硝酸盐1mol溶于200mL 3mol•L-1的硫酸中,再向溶液中加入铜片,可溶解的铜的最大质量为__________g。
(共13分)某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数,按以下步骤进行实验:
Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有、(填仪器名称)。
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式。
(3)将沉淀物加热灼烧,冷却至室温,用天平称量其质量为b1 g,再次加热灼烧并冷却至室温称量其质量为b2 g,若b1-b2=0.3g,则接下来还应进行的操作是。若蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是(含a、W1、W2的表达式)。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(4)选择的还原剂是否能用铁(填“是”或“否”),原因是。
(5)若一次滴定用去c mol/L KMnO4溶液bmL,则样品中铁元素的质量分数是(含a、b、c的表达式)。
用18mol/L的浓硫酸配制100mL 1mol/L硫酸:
(1)用量筒量取浓硫酸的体积应为mL,将浓硫酸缓缓倒入盛水的烧杯中后__ __(填“应该”或“不应”)用少量蒸馏水洗涤量筒2~3次并将洗涤溶液也倒入烧杯中。
(2)若实验仪器有: A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F. 胶头滴管 G. 50mL烧杯 H. 100mL容量瓶
验时应选用的仪器有(填入编号)。
(3)定容时,若俯视液面,则所配溶液浓度 ____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);若不小心加水超过了容量瓶刻度线,应。
A.用胶头滴管将多余溶液吸出 B.加热容量瓶使水挥发 C.重新配制
目前市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准 |
GB5461 |
产品等级 |
一级 |
配料 |
食盐、碘酸钾、抗结剂 |
碘含量(以I计) |
20~50mg/kg |
分装日期 |
|
分装企业 |
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
KIO3+KI+H2SO4=K2SO4+I2+H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b加入适量;
c分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为1.00×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液24.00mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是。
②b中反应所产生的I2的物质的量是mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)mg/kg。
下列是与硫元素相关的一系列实验:根据下图所示实验回答下列问题:
(1)A中发生的反应方程式:。
(2)试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是。
(3)反应一段时间后,停止反应,将B试管中的溶液加热,可以观察到。试管C中溶液变浑浊,则证明SO2具有性。
(4)如将B试管换成D试管,并从直立导管中向BaCl2溶液中通入Cl2气体,现象
(5)如果反应过程中要立即停止反应,最简单的方法是。
下图为实验室制取、检验和收集纯净干燥的氯气的实验装置图:
(1)装置A的化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+C12↑+2H2O,在方程式上标出电子转移的方向和数目;该反应的氧化剂是;
(2)装置B中的现象是,反应的化学方程式为。
(3)装置C中所装试剂是饱和食盐水,作用是除去;装置D中所装试剂是,作用是。
(4)装置F是氯气的尾气处理装置,发生反应的离子方程式。