铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中可能含有_________中的一种或两种。
| 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
验证猜想Ⅰ | 步骤①:取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液 | | |
步骤②:_________ | | 含有Fe3+ | |
验证猜想Ⅱ | 将所得气体通入如下装置 | | 含有两种气体 |
科目:高中化学 来源: 题型:计算题
钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末,放人28.00 mL 1 mol/L的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末,分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中,充分反应后,固体全部溶解,有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物):
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入粉末质量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
生成气体的体积(标准状况)/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
绿矾(FeSO4?7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:
FeSO4?7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是 。
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是 ;
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有 ;
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足: 。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.H2O2 d.NaOH溶液
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式: 。
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;
SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 (选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是 。
②装置Ⅲ中的试剂可以是 (选填序号,下同),现象是 ,则证明气体产物中含有SO2; 装置Ⅳ中的试剂可以是 。
A.2 mol/LNa2CO3溶液 |
B.品红溶液 |
C.0.5 mol/LBaCl2溶液 |
D.0.5 mol/LBa(NO3)2 |
操作步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
向其中一份溶液中加入 。 | | 固体中含有Fe2O3 |
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。 | 产生蓝色沉淀 | |
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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,且杂质不与硫酸反应)。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。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定,以下实验过程不完整,请补充完整。
(1)按上图组装仪器,并______________________________________________;
(2)将8.0 g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,____________________________,
点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,________________________________________;
(5)测得反应后装置B增重2.25 g,则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定,流程如下。
(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、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。
(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.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
f.滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大
(4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL,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
某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
(3)装置E中的现象是________________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于_______后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)为_______;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。
①一定有Fe3O4 ②一定有Fe
③只有Fe3O4 ④只有Fe
(6)另一份用_______(填仪器名称)加入_______,可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
(7)试剂b的化学式是_______。
(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
现要测定某氯化亚铁和氯化铁混合物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,冷却至室温,用天平称量其质量为b1 g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g,若b1-b2="0.3" g,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 。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)溶解样品改用了硫酸,而不再用盐酸,为什么? 。
(2)选择的还原剂是否能用铁 (填“是”或“否”),原因是: 。
(3)若滴定用掉c mol/L KMnO4溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,现邀你一起走进他的化学课堂。
(1)课前老师布置了下列预习作业,请你一起完成:
①铁不同价态的物质各写一种(并标出铁元素的化合价):_____、_______、 ________。
②写出一个它们之间相互转化(含三种价态)的化学方程式:___________________ 。
(2)实验室提供的下列试剂:锌粒、铁粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性。
根据氧化还原反应的有关原理,小明说Fe2+既有还原性又有氧化性,为证实自己的假设,请你和小明一起设计实验方案,进行实验并描述实验现象,完成下列表格。
探究内容 | 实验方案 | 实验现象 |
探究Fe2+具有还原性 | 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量__________后,再往溶液中加入少量__________ | 溶液变成血红色 |
探究Fe2+具有氧化性 | 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶 液,加入_________充分 反应 | 溶液由浅绿色变无色 所发生反应离子方程式为________________ [来源:Z|xx|k.Com] |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
已知离子反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3具有反应迅速、现象明显等特点,是检验Fe3+常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe(SCN)3的性质,做了以下实验:
①取10 mL l mol·L-1FeCl3溶液,滴加3~4滴浓KSCN溶液,振荡后溶液立即变成红
色。
②取少量红色溶液,滴加少许浓硝酸,静置,溶液红色褪去,同时产生大量的红棕色气
体混合物A。
③将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中,产生白色沉淀B和剩余气体C。
气体C无色无味,能使燃烧的木条熄灭,可排放到空气中,不会改变空气的成分。
④过滤,向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸,沉淀完全溶解,同时产生能使澄清石灰水变
浑浊的无色无味气体D。
⑤取②中反应后溶液少许,滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)B的化学式为_________________;E的化学式为___________________。
(2)混合气体A的成分是___________________(填化学式)。
(3)该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论:Fe(SCN)3具有还原性,则实验②中反应时被氧化的元素是____________(填元素符号)。根据元素C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断出SCN-的结构式为_________________。
(4)实验②中反应的离子方程式为___________________________________________。
(5)该兴趣小组同学从上述实验中得到启发,若用SCN-间接检验Fe2+时应注意_________________________________________________________________.
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