练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    8．三草酸合铁酸钾晶体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　④1.0 mol•L-1盐酸　⑤浓硫酸　⑥1.0 mol•L-1NaOH溶液　⑦澄清石灰水　⑧0.5 mol•L-1 CuSO4溶液　⑨2%KSCN溶液　⑩苯酚溶液
    （1）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）⑥⑦⑤③⑦．
    （2）提出合理假设
    假设1：只有Fe；　假设2：只有FeO；　假设3：含有Fe和FeO．
    （3）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入试管中，加入足量CuSO4；溶液，充分振荡．若固体无明显变化，则假设2成立；若有暗红色固体生成，则反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+．
    步骤3：取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量HCl，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设1成立；若溶液呈浅绿色，则假设3成立．
    （4）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）：取步骤3静置后的上层溶液，滴加几滴硫氰化钾溶液无红色出现，再滴加1-2滴双氧水，充分振荡，若溶液变红，则证明假设3成立．
    （5）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QUOTE，试写出该反应的离子方程式2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-．

    分析 （1）CO的检验为先将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），检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO2生成，应该先通过氢氧化钠溶液除去气体中的二氧化碳，再通过澄清石灰水检验二氧化碳是否除净，然后通过还原氧化铜生成二氧化碳，用澄清石灰水检验一氧化碳生成的二氧化碳，据此选出试剂并进行排序；
    （2）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；
    （3）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．
    （4）二价铁也氧化为三价铁用KSCN进行检验，该方法比较灵敏；
    （5）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．

    解答 解：（1）检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO2生成，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），应该先通过氢氧化钠溶液除去气体中的二氧化碳，再通过澄清石灰水检验二氧化碳是否除净，然后通过还原氧化铜生成二氧化碳，用澄清石灰水检验一氧化碳生成的二氧化碳，据此选出试剂并进行排序将气体产物依次通过⑥1.0 mol•L-1 NaOH溶液除去二氧化碳，再通过⑦澄淸石灰水，石灰水不变浑浊，证明二氧化碳除净，然后通过再用⑤浓硫酸干燥气体，将干燥的气体通入灼热的③氧化铜，试管中有红色物质生成，同时生成了能够使⑦澄淸石灰水变浑浊的气体，证明原氧气中有一氧化碳，所以加入试剂的顺序为：⑥⑦⑤③⑦，
    故答案为：⑥⑦⑤③⑦；
    （2）根据题意“固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在”，所以存在的可能是零价铁或亚铁，可能情况有三种：只有Fe；只有FeO；含有Fe和FeO，
    故答案为：含有Fe和FeO；
    （3）步骤2．金属铁不溶于水中，但是可以和硫酸铜发生置换反应，生成金属铜和硫酸亚铁，所以取少置上述不溶固体放入试管中，加入足量CuSO4溶液，若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立；若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，则证明有铁单质存在，发生反应的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，
    步骤3．氧化亚铁不溶于水，可以和盐酸反应生成氯化冶铁和水，可以检验亚铁离子的存在进而确定氧化亚铁的存在，方法为：取取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量HCl，静置，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设1成立；若溶液呈浅绿色，则证明假设3成立，
    故答案为：CuSO4；2；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；HCl；1；浅绿色；
    （4）可以所以硫酸氢钾溶液和双氧水检验步骤3中是否存在亚铁离子，方法为：取步骤3静置后的上层溶液，滴加几滴硫氰化钾溶液无红色出现，再滴加1-2滴双氧水，充分振荡，若溶液变红，则证明假设3成立，
    故答案为：取步骤3静置后的上层溶液，滴加几滴硫氰化钾溶液无红色出现，再滴加1-2滴双氧水，充分振荡，若溶液变红，则证明假设3成立；
    （5）根据信息可知，铁离子被氯气氧化成FeO42-，根据化合价升降相等配平，配平后的离子方程式为：2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-，
    故答案为：2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42-+16H++6Cl-．

    点评 本题考查探究物质组成与含量的方法，题目难度中等，侧重考查运用相关知识对实验提出假设及设计方案的能力，明确实验目的为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的化学实验能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．Na2CO3俗称纯碱，是基本化工原料．下列涉及Na2CO3的方程式中，正确的是（　　）
    A．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3  Na2O2+CO2═Na2CO3+O2
    B．Na2CO3溶液呈碱性  CO32-+H2O?H2CO3+OH-
    C．Na2CO3溶液除去CH3COOC2H5中的CH3COOH  CO32-+2H+═CO2↑+H2O
    D．饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4  CO32-+CaSO4═CaCO3+SO42-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列实驗装置、现象合理的是（　　）
    A．
    实验：酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去
    B．
    实验：烧杯内Na2SiO3溶液变浑浊，可证明非金属性C＞Si
    C．
    实驗：微笑热稀HN02，片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色
    D．
    实驗：利用该实驗装置可证明氧化性：Cl2＞Br2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列对于分子式为C4H8O2的有机物X的判断正确的是（　　）
    A．X不一定属于烃的衍生物
    B．能与NaHCO3反应的X有3种
    C．X的某些同分异构体之间可能发生取代反应
    D．能与NaOH溶液反应的X都含有相同的官能团

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．随着我国工业化水平的不断发展，解决水、空气污染问题成为重要课题．
    （1）工业尾气中含有大量的氮氧化物，NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．反应原理如图所示：

    ①由图可知SCR技术中的氧化剂为NO、NO2
    ②用Fe做催化剂加热时，在氨气足量的情况下，当 NO2与NO的物质的量之比为1：1时，写出该反应的化学方程式2NH3+NO+NO2$\frac{Fe}{△}$2N2+3H2O．
    （2）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是处理铬污染的常用方法．该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，电解时，在阴极上有大量气泡生成，并产生Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀．
    ①反应中lmol Cr2O72-完全生成Cr（OH）3沉淀，外电路通过电子的物质的量为12mol．
    ②常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=10-32，当Cr3+浓度小于10-5mol•L一1，时可认为完全沉淀，电解完全后，测得溶液的pH=6，则该溶液过滤后能（填“能”或“否”）直接排放．
    （3）ClO2气体是一种常用的消毒剂，现在被广泛的用于饮用水进行消毒．自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg•L-1之间．碘量法可以检测水中C102的浓度，步骤如下：
    I．取一定体积的水样用微量的氢氧化钠溶液调至中性，然后加入一定量的碘化钾，并加入淀粉溶液，溶液变蓝；
    Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液（已知：2S2O32-+I2=2S4O62-+2I-）；
    Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1.3．
    已知：本题中C1O2在中性条件下还原产物为ClO3，在酸性条件下还原产物为C1-．
    请回答下列问题：
    ①确定操作II完全反应的现象蓝色消失，半分钟内不变色
    ②在操作III过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O
    ③若水样的体积为1.0L，在操作II时消耗了1.0X 10-3mol•L-1的Na2S2O3溶液10mL，则水样中ClO2的浓度是0.675mg•L-1．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．为探究实验室制乙烯及乙烯和溴水的加成反应，甲同学设计了如图甲所示的实验装置，并进行了实验．当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，产生的气体通入溴水中，溴水的颜色迅速褪去．甲同学认为达到了实验目的．乙同学仔细观察了甲同学的整个实验过程，发现当温度升到100℃左右时，无色液体开始变色，到160℃左右时，混合液全呈黑色，在170℃超过后生成气体速度明显加快，生成的气体有刺激性气味．由此他推出，产生的气体中应有杂质，可能影响乙烯的检出，必须除去．

    据此回答下列问题：
    （1）写出甲同学实验中认为达到实验目的两个反应的化学方程式：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
    （2）乙同学观察到的黑色物质是C，刺激性气体是SO2．乙同学认为刺激性气体的存在就不能认为溴水褪色是乙烯的加成反应造成的．原因是（用化学方程表示）：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr．
    （3）丙同学根据甲乙同学的分析，认为还可能有CO、CO2两种气体产生．为证明CO存在，他设计了如图乙过程（该过程可把实验中产生的有机产物除净），发现最后气体经点燃是蓝色火焰，确认有一氧化碳．
    ①设计装置a的作用是安全装置，防倒吸
    ②浓溴水的作用是吸收乙烯、二氧化硫气体，稀溴水的作用是检验乙烯、二氧化硫是否除尽．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．下列物质不是黄色或淡黄色的是（　　）
    A．单质硫B．过氧化钠C．氢氧化铁胶体D．三氯化铁稀溶液

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．化学与生活息息相关，下列说法错误的是（　　）
    A．用SO2漂白过的草帽辫日久会变色
    B．硅胶多孔，常用作食品干燥剂和催化剂的载体
    C．用灼烧和闻气味的方法区别棉织物和纯毛织物
    D．氯气处理饮用水，在夏季的杀菌效果比在冬季好

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．NA表示阿伏伽德罗常数．下列叙述中正确的是（　　）
    A．标准状况下，22.4 L水中含有的水分子数为NA
    B．4.0 g NaOH固体溶于100 mL水中，得到1 mol/L的 NaOH溶液
    C．常温、常压下，22 g CO2中含有的氧原子数为NA
    D．0.5 mol/L Na2SO4溶液中，含有的离子总数为1.5NA

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案