三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)有很重要的用途。可用如下流程来制备。根据题意完成下列各题:
(1)要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是 。(按前后顺序填)
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)中铁元素含量,做了如下实验:
步骤1:称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液。
步骤2:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO4— 被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍里酸性。
步骤3:在酸性条件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,共做三次实验,平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4—,被还原成Mn2+。
(2)步骤1中,配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有 ;
主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、 、定容、摇匀。
(3)步骤2中,加入锌粉的目的是 。
(4)步骤3中,发生反应的离子方程式为: 。
(5)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量 。(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(6)某同学将8.74 g无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3])在一定条件下加热分解,所得固体的质量为5.42g,同时得到密度为1.647 g/L(已折合成标准状况下)气体(是物质的量之比为4:5的混合气体)。研究固体产物得知,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。写出该分解反应的化学方程式 。
(1)bcae (2)250ml容量瓶 洗涤 (3)还原Fe3+为Fe2+
(4)MnO4—+5Fe2++8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O
(5)偏高 (6)2K3[Fe(C2O4)33K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2↑
解析试题分析:(1)FeSO4在水中的溶解度比较大,而且受温度的影响变化较大,所以要从溶液中得到绿矾,必须进行的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥 。选项为b. c. a .e. (2) 配制成250ml无水三草酸合铁酸钾溶液要用250ml容量瓶,主要操作步骤依次是:称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。(3)Fe2+不稳定,容易被空气中的氧气氧化为Fe3+。为防止Fe3+的生成,在步骤2中,加入锌粉。(4) KMnO4与Fe2+发生氧化还原反应的离子方程式是:MnO4—+5Fe2++8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O。(5)步骤2中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,三草酸合铁酸钾晶体中的草酸根离子偏少,则Fe2+的含量就偏高。即测得的铁含量偏高。(6) 根据无水三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3])的质量8.74 g可计算其物质的量n(K3[Fe(C2O4)3])=" 8.74" g÷437g/mol=0.02mol,n(K2CO3)=" (0.02mol×3)" ÷2=0.03mol.m(K2CO3)=" 0.03mol×138g/mol=4.14g.n(Fe)=" n(K3[Fe(C2O4)3])=0.02mol。由于在所得固体中无Fe3+。所以Fe只能以Fe单质及FeO的形式存在,假设Fe 、FeO的物质的量分别为M、N。则n(Fe)+n(FeO)=0.02;56M+72N=5.424.14.解得M= 0.01,N=0.01。m(气体)=" 8.74" g-5.42g=3.32g,混合气体的平均摩尔质量为:1.647 g/L×22.4L/mol=36.89g/mol.n(气体)=" 3.32g" ÷36.89g/mol=0.09mol.根据物质的组成元素可知:气体只可能是CO、CO2的混合物。假设CO、CO2的物质的量分别为X、Y。则(28X+44Y)÷(X+Y)=36.89,解得X:Y=4:5。所以n(CO)=0.04mol;n(CO2)=0.05mol.故 n(K3[Fe(C2O4)3]): n(K2CO3): n(Fe): n(FeO): n(CO): n(CO2)=0.02:0.03:0.01:0.01:0.04:0.05=2:3:1:1:4: 5.所以Fe(C2O4)3]分解的化学方程式为:K3[Fe(C2O4)3]3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2↑
考点:考查从溶液中获得晶体的方法、步骤准确配制一定体积一定浓度的溶液的步骤及滴定法测物质组成等知识。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某研究性学习小组为合成1丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CHCH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式: , 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 , 。c和d中盛装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是 (填序号)。
①饱和Na2SO3溶液;②酸性KMnO4溶液;③石灰水;④无水CuSO4;⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是 。
a.低温、高压、催化剂
b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂
d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线:
粗品滤液有机层1丁醇、乙醚纯品
试剂1为 ,操作1为 ,操作2为 ,操作3为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:
经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:、、转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
| |||
开始沉淀时的pH | 2.7 | 7.6 | 5.2 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 6.4 |
| 第一次实验 | 第二次实验 |
坩埚质量(g) | 14.520 | 14.670 |
坩埚质量晶体质量(g) | 17.020 | 18.350 |
第一次加热、冷却、称量(g) | 16.070 | 16.989 |
第二次加热、冷却、称量(g) | 16.070 | 16.988 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如右图所示:
【提出假设】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含_________一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有____________________二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。
【实验探究】实验操作过程(略)已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①⑨⑩______________(填序号、仪器不重复使用)。
(2)实验过程中,仪器F的作用是 。
【验证假设,分析推理】
(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同.数据如下:
实验 小组 | 称取无水CuSO4的质量/g | 仪器C增加的质量/g | 量筒中水的体积折算标准状况下气体的体积/mL |
① | 6.4 | 2.56 | 224 |
② | 6.4 | 2.56 | 448 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
Ⅰ.(1)某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是 (填序号)
序号 | A | B | C |
装置 | |||
原理 | 通入V升空气,测定生成沉淀的质量 | 当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积V | 通入V升空气,测定U型管增加的质量 |
实验步骤 | 预期现象和结论 |
| |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称:
①为 ,③为 ;过程②中有关反应的离子方程式是 。
(2)提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是( )
A.甲苯、酒精 | B.四氯化碳、苯 | C.汽油、乙酸 | D.汽油、甘油 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
实验室用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯,常因温度过高而生成少量的二氧化硫,有人设计下列实验以确认上述混和气体中有乙烯和二氧化硫。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是:I ;II ;III ;IV (将下列有关试剂的序号填入空格内);
A.品红溶液 | B.氢氧化钠溶液 | C.浓硫酸 | D.酸性高锰酸钾溶液 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
醋酸亚铬水合物([Cr(CH3COO)2)]2·2H2O,深红色晶体)是一种氧气吸收剂,通常以二聚体分子存在,不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于盐酸。实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示,涉及的化学方程式如下:
Zn(s) + 2HCl(aq) = ZnCl2(aq) + H2(g); 2CrCl3(aq) + Zn(s)= 2CrCl2 (aq) + ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq) + 4CH3COO-(aq) + 2H2O(l) = [Cr(CH3COO)2]2·2H2O (s)
请回答下列问题:
(1)检查虚框内装置气密性的方法是 。
(2)醋酸钠溶液应放在装置 中(填写装置编号,下同);盐酸应放在装置 中;
装置4的作用是 。
(3)本实验中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是 。
(4)将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是 阀门A、 阀门B (填“打开”或“关闭”)。
(5)本实验中锌粒须过量,其原因是 。
(6)为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,下列方法中最适合的是 。
A.先用盐酸洗,后用冷水洗 B.先用冷水洗,后用乙醇洗
C.先用冷水洗,后用乙醚洗 D.先用乙醇洗涤,后用乙醚洗
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下左图实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 ,该操作中除用到烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器有 。
(2)溶液A中的离子主要有Na+、OH-、 ;试剂X是 。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如上右图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后,
观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是(用离子方程式表示) ;为了避免固体C减少,改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和 溶液的洗气瓶。
(4)从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、冷却结晶、过滤洗涤。
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