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。
:草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示,为了测定x值,进行如下实验:
称取Wg草酸晶体,配成100.00mL水溶液
(1)量取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止,所发生的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
试回答:(1)实验中不需要的仪器有(填序号)___________,还缺少的仪器有(填名称)___________________________________________________。
a.托盘天平(带砝码,镊子)b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.烧杯 f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒 i.药匙 j.烧瓶
(2)实验中,标准液KMnO4溶液应装在_____式滴定管中,因为_______________。
(3)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的x值会__________________________(偏大、偏小、无影响)
(4)在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为________________________mol·L-1,由此可计算x的值是____________。
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室用无水乙醇与乙酸制备乙酸乙酯的化学方程式如下:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(1)该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验 编号 |
试管Ⅰ中的试剂 |
试管Ⅱ中试剂 |
测得有机层的厚度/cm |
A |
2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L浓硫酸 |
饱和碳酸钠溶液 |
5.0 |
B |
3mL乙醇、2mL乙酸 |
0.1 |
|
C |
3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸 |
1.2 |
|
D |
3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 |
1.2 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是mL和mol/L。
②分析实验(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是。
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是。
空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,为什么?。
(2)步骤④的离子方程式:________________________________________。
(3)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离,分离仪器的名称是_____________
(4)提取时要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程的目的是:。
为讲授“氯气的性质和用途”,某老师利用二氧化锰和浓盐酸为主要原料,设计一套如图所示的实验装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管,针头已插入并穿过橡皮塞)进行教学。试回答下列问题:
(1)甲中烧瓶发生反应的化学方程式为。
(2)丙中的现象是;
己中的离子方程式:______________________________;。
(3)利用橡皮管将分液漏斗上端与烧瓶连通,其作用是。
(4)已知氯气与冷水反应的化学方程为Cl2 + H20 =" HCl" + HClO。
①你认为使有色布条褪色的物质是。
②为探究其生成物的漂白性,请设计简单的实验加以证明,写出实验的操作方法、现象和结论
某化学研究性学习小组开展实验探究:在常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清。由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:气体可能为CO2;猜想2:;
猜想3:。
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】该小组按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装入下列试剂(填编号)
A.NaCl溶液 | B.酸性KMnO4溶液 | C.盐酸 | D.澄清石灰水 |
(2)A中品红的作用是:;
(3)D中澄清石灰水的作用是:。
通过该实验,小组同学观察到以下三个实验现象:
① A中品红褪色 ② C中品红不褪色 ③ D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】由上述现象小组同学确认该气体的成分是。