某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3,并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成,并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4,也能被磁铁吸引。
②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
④3Fe3O4+28HNO3(稀)=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
[实验探究]
I.定性检验
编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 |
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色;有气泡产生 |
② |
向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 |
溶液出现血红色 |
③ |
另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 |
有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解 |
(1)实验③发生的反应的离子方程式为 。
(2)上述实验说明黑色粉末X中含有 。
II.定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据:
(1)操作Z的名称是 。
(2)通过以上数据,得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为 。
(3)若溶液Y的体积仍为200mL,则溶液Y中c(Fe3+)= mol/L。
目前,我国石油资源紧张,大多数城市使用“乙醇汽油”。
(1)乙醇燃烧时,如果氧气不足会有CO生成。用下图所示装置连接后验证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。则按气流从左到右,连接装置的编号顺序为。
(2)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是;B瓶溶液的作用是。
(3)装置①中所盛的是溶液,证明燃烧产物中含有CO的实验现象是。
(4)装置④中所盛的固体药品是,它验证的产物是。
为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验:
编号 |
操作 |
实验现象 |
① |
分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡 |
试管A中无明显气泡产生; 试管B中产生的气泡量增加 |
② |
另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 |
试管A、B中均未明显见到有气泡产生 |
请回答下列问题:
(1)过氧化氢分解的化学方程式为 。
(2)实验①的目的是___________________________________________________;实验中滴加FeCl3溶液的目的是________________________________________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象。为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是_________________________(用实验中所提供的试剂或条件)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,分析判断OE、EF、FG三段中,___________段化学反应速率最快。
( 11分)乙醇的沸点是78℃,能与水以任意比混溶。乙醚的沸点为34.6℃,难溶于水,在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,乙醚极易燃烧。实验室制醚的反应原理是:
2CH3CH2OHH2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)
(1)甲图和乙图是两套实验室制乙醚的装置,选装置___(填“甲”或“乙”)最合理,理由是_。
(2)反应液中应加入沸石,其作用是____________。
(3)反应中温度计的正确位置是水银球置于________________________。
(4)用上述装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质,该杂质是__________,除去这种杂质的简易方法是________________________________。
(5)如果温度太高(如170℃),将会发生一个有机副反应,反应方程式为:__________。
(5分)哈三中某化学课外学习小组利用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。请填空:
①试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正确的加入顺序是。
②为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是。
③试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是。
④反应结束后,振荡试管b,静置。观察到的现象是。
某研究性学习小组的同学利用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。请分析回答:
(1)请写出实验过程中的总的化学反应方程式______________________________。
(2)在不断鼓入空气的情况下,移去酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化反应是________反应。进一步研究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如右图所示。鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因___________________________。
(3)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是________________;乙的作用是_________________________。
(4)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是___________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_______________。
(5)在检验生成物的过程中,一位同学很偶然地发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色。针对溴水褪色的原因,该小组的同学们经过分析后,提出两种猜想:
①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应。
请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确?__________________________。