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三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知,固体产物中铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,产生的气体中含有CO、CO2
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:①蒸馏水②3%H2O2溶液③氧化铜④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
I.若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在,并验证检验过程中有CO2生成,应选用的试剂为(按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内)                           
Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。
(1)提出合理假设
假设1:只有Fe;
假设2:只有FeO;
假设3:                        
(2)设计实验方案并实验验证
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水溶解,过滤分离出不溶固体。
步骤2:取少量上述不溶固体放人试管中,加入足量       溶液,充分振荡。若固体无明显变化,则假设     成立;若有暗红色固体生成,则反应的离子方程式为                          
步骤3:取步骤2所得暗红色固体于试管中,滴加过量         ,振荡后静置。若溶液基本无色,则假设            成立;若溶液呈          ,则假设3成立。
(3)问题讨论
若固体产物中FeO含量较少,用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立(写出实验的操作步骤、现象与结论):                                      
Ⅲ.拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe2+的溶液中,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色;若再滴加过量氯水,却发现红色褪去”。假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO42-”,试写出该反应的离子方程式                          

(15分)
Ⅰ.⑥、⑦、⑤、③、⑦
Ⅱ.(1)含有FeO和Fe (1分)
(2)CuSO4溶液(1分)  2 (1分)    Fe+Cu2+=Fe2++Cu(2分)
HCl(1分)  1(1分)   浅绿色(1分)
(3)取步骤3静置后的上层清液,滴加几滴KSCN溶液无红色出现,再滴加1-2滴H2O2溶液,充分振荡若溶液变红,则证明假设3成立。(2分,其它合理答案均给分)
Ⅲ.2Fe3++3C12+8H2O=2FeO42-+6Cl-+16H+       (3分)

解析试题分析:
I.CO、CO2的检验该为先检验CO2,将CO2除尽,净化(干燥),检验CO(用CuO,变红),在检验有CO2生成(CO的氧化产物)。
Ⅱ.(1)首先铁不以三价铁形式存在,故考虑范围为二价铁的存在形式,出铁单质,氧化亚铁以为,还有可能就二者的混合物;
(2)由暗红色固体生成,可以确定为Cu,故使用的试剂为CuSO4,然后再暗红色固体(Cu、FeO)中加盐酸,溶液呈无色,说明没有Fe2+(浅绿色),故没有FeO,从而得出结论。
(3)二价铁也氧化为三价铁用KSCN进行检验,该方法比较灵敏
Ⅲ.该反应中告知反应物为Fe3+、Cl2,产物为FeO42-,然后通过氧化还原缺项配平的方法对该反应进行配平,从而得到答案。
考点:本题以探究实验为基础,考查了元素及化合物知识、探究基本方法、氧化还原反应以及实验基础知识(物质的分离、提纯、检验等)。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种自色固体,用不同的方法做了以下实验,如图I~Ⅳ所示。

(1)只根据图I、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是          (填装置序号)。
(2)图I所示实验前要先检验气密性,则检验气密性的方法是:关闭分液漏斗活塞,将导管口浸入水中,                                                                ,则气密性良好。
(3)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,但比较图Ⅲ和图Ⅳ两组实验,图Ⅳ实验的优点是                                                                   
(4)若用图Ⅳ实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是      (填化学式)。
(5)除去碳酸钠固体中少量碳酸氢钠的方法是                                        (填化学方程式)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

红热的铁能与水蒸气反应,有氢气生成,现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验,并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题:
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式:                               
(2)干燥管C内盛放的药品是             (填化学式)。干燥管的       (填“m”或“n”)端与g导管相连接。

(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气,简述实验操作步骤和现象        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

A              B         C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性; 
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为                                      
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为               
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是                                          
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、                
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是                    

a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为            
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为                

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

电子工业常用30﹪的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费,应考虑回收利用。按如下流程在实验室进行实验:从废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。

(1)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式:                           
(2)检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是                                   
(3)“过滤”用到的玻璃仪器有:普通漏斗、                                 
(4)废液中加入过量①后,发生反应的离子方程式:                               
(5)上述流程中取废液200 mL,其中含CuCl2 1.5 mol·L—1、FeCl2 3.0 mol·L—1、FeCl3 1.0 mol·L—1,若要将铜全部回收,需加入Fe粉的质量应不少于_____________g;将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于_______________mol。
(6)某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。

制备Cl2的化学方程式为:                                   
该装置不完整,请在所给虚线框内画出所缺部分,并标注试剂。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。在高中化学教材的几次改版中该实验曾出现过几种不同的演示方法,分别如下图中甲、乙、丙所示:

(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中,加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是_________(填字母)。
A.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失   
B.钠熔化成一个光亮的小球
C.反应开始后,溶液由无色变红色  
D.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出
(2)请补充并完成甲实验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→__________→用镊子夹取金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中。
(3)按图乙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列几种情况收集产生的气体在相同条件下体积最大的是         
A.用铝箔包住钠    B.用锡箔包住钠    C.直接将钠投入的水中
(4)用装满水的矿泉水瓶按图丙方法进行实验,(用手挤压矿泉水瓶共排出水的体积为112 mL)塞紧带有钠的塞子,反应结束后,干瘪的带塞矿泉水瓶恰好恢复成原状,假设瓶内、瓶外均属于标准状况,则所用金属钠的质量是多少克?(写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(1)实验室用二氧化锰跟浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为               
(2)高锰酸钾是常用氧化剂,在酸性条件下,MnO4被还原成Mn2+,用高锰酸钾跟浓盐酸反应在室温下制氯气的离子方程式为                                 
(3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,反应的化学方程式为                                  
(4)现有100 mL AlCl3与MgSO4的混合溶液,分成两等份。
① 向其中一份中加入10 mL 4 mol/L的氨水,恰好完全沉淀,其中AlCl3与氨水反应的离子方程式是          。继续加入1 mol/L NaOH溶液至10 mL时,沉淀不再减少,沉淀减少的离子方程式是          ,减少的沉淀的物质的量是          
② 向另一份中加入a mL 1 mol/LBaCl2溶液能使SO42沉淀完全,a=          

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质:

下列说法正确的是(  )

A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗完
B.Ⅱ图中:生成蓝色的烟
C.Ⅲ图中:量筒中发生了加成反应
D.Ⅳ 图中湿润的有色布条能褪色,将浓硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列说法或做法错误的是

A.充满NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升,说明NH3易溶于水
B.在胆矾中滴加浓H2SO4,固体变白,说明浓H2SO4具有吸水性
C.将二氧化硫通入品红溶液,溶液褪色,加热后能恢复原色
D.向铜粉中加入浓硫酸,加热,铜粉溶解,同时产生H2

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