某校化学兴趣小组设计了如下实验装置(图中部分夹持仪器已略去)来测定某铁碳合金中铁的质量分数,并探究铁与浓硫酸的反应。
请回答下列问题:
(1)mg铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现彖,其原因是①_____②_____
(2)点燃酒精灯,可观察到B中的现象是_____________________,C 的作用是___________________
(3)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为________________(写表达式)。
(4)兴趣小组使用设计的如图实验装置,操作正确,且每一个反应均完全,仍然发现所测得的铁碳合金中铁的质量分数偏低,其主要原因是________________。
(5)若反应一段时间后,用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
I:只含有Fe3+; II:只含有Fe2+;III:________________________
验证III的实验方法是________________________
(1)常温下碳与浓硫酸不反应,常温下Fe遇浓硫酸发生钝化
(2)品红溶液褪色,或“颜色变浅”;除尽反应产物中的SO2气体
(3)(11m-3b)/11m
(4)干燥管中的碱石灰吸收了空气中的二氧化碳、水蒸气等
(5)既有Fe2+又有Fe3+
取试样少许于试管中,先滴加少量的KSCN溶液,振荡后溶液显红色证明有Fe3+;再取试样少许于另一支试管中,滴加少量的酸性KMnO4溶液,若浅红色褪去,证明溶液中含有Fe2+。
解析试题分析:(1)常温下,碳与浓硫酸不反应,Fe遇浓硫酸发生钝化,因此无明显现象。
(2)点燃酒精灯后,反应开始,碳与浓硫酸反应可生成CO2和SO2,Fe与浓硫酸反应生成SO2,B装置检验SO2,现象是品红褪色,C装置除尽SO2,D装置干燥气体,E装置吸收CO2。
(3)E增重的是CO2的质量,bgCO2中C的质量为,因此Fe的质量分数为。
(4)该实验的原理是通过测量CO2的量计算铁的质量分数,CO2的质量通过干燥管E的实验前后质量差获得,干燥管右侧直接通空气,则空气中的CO2、水蒸气都可能进入干燥管中,使CO2的质量偏大,铁的质量分数偏小。
(5)结合前两种可能,则第三种是既有Fe2+又有Fe3+。检验Fe3+一般用KSCN,现象是溶液显红色,检验Fe2+一般利用其还原性,用酸性KMnO4溶液检验,现象是浅红色褪去。
考点:考查实验原理分析,装置作用,实验数据处理,实验探究,离子检验。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(13分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
I.[查阅资料]
(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(2)向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置)
实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。仪器a的名称是____;E中的试剂是___(选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合液,滤液经____(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_____,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)为减少装置C中生成的Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是_______。
(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过_____方法提纯。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应过程如下,请回下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是 。
(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是 ,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是 。
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤重复②~④至恒重,⑥计算。
步骤③需要在干燥器中进行的原因是 ;
步骤⑤的目的是 。
(4)可被酸性KMnO4溶液氧化放出CO2气体,所以实验产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定。
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式 ;
②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是 ;
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液 |
B.锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗 |
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取标准液体积时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中,进行了如下实验探究:
【实验一】检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液中含有的阳离子。
(1)在下表中写出操作步骤和实验现象:
限选试剂:新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH浓溶液、浓盐酸、1mol/LNa2CO3溶液
操 作 步 骤 | 实验现象 | 结 论 |
步骤I:取少量待检液于试管中, 。 | | 溶液中含有Fe2+ |
步骤II:取少量待检液于试管中, 。 | | 溶液中含有NH4+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
三氧化二铁和氧化亚铜是红色粉末,常作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fc2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下:
查阅资料知:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
提出假设:假设l:红色粉末是Fc2O3 假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fc2O3和Cu2O的混合物
设计实验:取少量粉末放人足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN溶液。
(1)若假设1成立,则实验现象是__ 。
(2)若滴入 KSCN溶液后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?____。筒述你的理由 .
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN溶液时溶液不变红色,则证明原固体粉末是Fc2O3,和Cu2O的混合物,则其质量比为____,写出其中发生的氧化还原反应的离子方程式 。探究延伸:经实验分析,确定红色粉末为Fc2O3,和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg,则混合物中Cu2O的质量分数为 。
(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe3+、Fe2+分别生成沉淀的pH如下:
物 质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
沉淀完全pH | 13 | 14 | 3.7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
无水硫酸铜在强热下会发生分解反应:
CuSO4 CuO + SO3↑ 2SO3 2SO2↑+ O2↑
用下图所示装置(夹持仪器已略去),根据D管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。
实验步骤:
①称量反应前D管的质量。
②连接好装置,关闭K,加热硬质玻璃管A一段时间后,停止加热。
③待硬质玻璃管A冷却后,打开K,通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。
④再称量D管,得其反应前后的质量差为m。
回答下列问题:
(1)反应2SO3(g)2SO2(g) + O2(g)的平衡常数表达式为K= 。
(2)B管中除温度明显升高外,还可看到的现象是 ,而温度明显升高的主要原因是 ;B管中发生反应的有关离子方程式是 。
(3)仪器E的作用是 。
(4)按上述方法实验,假设B、C、D对气体的吸收均完全,并忽略空气中CO2的影响,能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量?(任选其一回答)
①如果能,则分解的无水CuSO4的质量为 (用m表示)。
②如果不能,则原因是 。为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量,你的简单实验方案是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为 。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
实验序号 | 实验 | 实验现象 | 结论 |
实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 | 气体成分为 _? _ |
实验Ⅲ | 取实验I中的白色不溶物,洗涤, 加入足量? | ? | 白色不溶物可能含有MgCO3 |
实验Ⅳ | 取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀 | 溶液中存在 ④ 离子 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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,请回答下列问题。
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1mol/L 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中不再产生气泡; 试管B中产生的气泡量增大。 |
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。 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
化学与人类生活密切相关,下列与化学有关的说法正确的是
A.化学药品着火,都要立即用水或泡沫灭火器灭火 |
B.开发和推广新能源是实现低碳生活的途径之一 |
C.食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食品氧化变质 |
D.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质 |
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