【题目】某小组同学利用铝和氧化铁发生铝热反应后得到的固体进行如下实验.
(1)铝和氧化铁反应的化学方程式是 .
(2)固体成分的初步确定.
实验序号 | 操作及现象 |
ⅰ | 取少量固体样品,加入过量稀盐酸,固体溶解,产生无色气体(经检验为H2),溶液呈浅黄色 |
ⅱ | 向ⅰ中所得溶液中加入少量KSCN溶液,溶液呈浅红色,再加入H2O2溶液至过量,产生无色气体(经检验为O2),溶液变为深红色,且红色很快褪去 |
①由上述实验可知:溶液中Fe元素的存在形式有
②ⅰ中产生H2的原因是样品中除含Fe外,可能有未反应的Al,为检验样品中是否含Al单质,设计了相关实验,依据的原理是(用离子方程式表示)
③生成O2的化学方程式是
进一步的实验表明,上述固体样品中Fe元素的存在形式有:Fe、Fe2O3、Fe3O4 .
(3)该小组同学对ⅱ中溶液红色褪去的原因做进一步探究.
实验序号 | 操作、现象 |
ⅲ | 将ⅱ中剩余溶液均分为两份,一份滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀; |
ⅳ | 取2mL 0.1mol/L FeCl3溶液,滴入KSCN溶液,溶液变为红色,通入一段时间O2 , |
提示:KSCN中S元素的化合价为﹣2价
①实验ⅲ中白色沉淀的化学式是
②结合实验ⅲ和ⅳ分析,实验ⅱ中红色褪去的原因是
③查阅资料得知:Cl﹣对溶液红色褪去的反应有催化作用,验证该说法应补充的实验和现象是 .
【答案】
(1)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
(2)Fe2+、Fe3+;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;2H2O2 2H2O+O2↑
(3)BaSO4;溶液中SCN﹣离子被H2O2氧化,溶液红色褪去;分别取2mL0.1mol/LFeCl3溶液和2mL 0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,分别滴入KSCN溶液,溶液均变为红色;再分别加入等浓度等体积的H2O2溶液,FeCl3溶液褪色快(或取0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,滴入KSCN溶液,溶液变红色,将红色溶液分为2份,1份加入NaCl固体,另一份不变,向这两份溶液中均加入等浓度等体积的H2O2溶液,加入NaCl的溶液红色迅速褪色)
【解析】解:(1)Al与氧化铁在高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe,所以答案是:2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe;(2)①向ⅰ中所得溶液中加入少量KSCN溶液,溶液呈浅红色,说明溶液中含有Fe3+ , 再加入H2O2溶液至过量,产生无色气体(经检验为O2),溶液变为深红色,说明溶液加入双氧水后溶液中铁离子浓度增大,则原溶液中含有Fe2+ ,
所以答案是:Fe2+、Fe3+;②金属铝能够与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,改写成离子方程式为:2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑,而铁不与氢氧化钠溶液反应,据此可以检验是否含有Al,
所以答案是:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;③双氧水在铁离子作催化剂条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑,
所以答案是:2H2O2 2H2O+O2↑;(3)实验ⅱ中溶液红色褪去的原因必然是Fe3+或SCN﹣被消耗所致,实验ⅲ首先验证实验ⅱ剩余的溶液中存在铁离子,然后证明溶液中存在硫酸根离子,从而证明SCN﹣被氧化;实验ⅳ证明氧化SCN﹣的是双氧水,而不是氧气,①加入氯化钡溶液后生成不溶于盐酸的白色沉淀为BaSO4 ,
所以答案是:BaSO4;②溶液中存在平衡:Fe3++3SCN﹣Fe(SCN)3 , 加入双氧水后SCN﹣被氧化,SCN﹣的浓度减小,平衡向着逆向移动,所以溶液红色褪去,
所以答案是:溶液中SCN﹣离子被H2O2氧化,溶液红色褪去;③将实验ⅳ中2mL 0.1mol/L FeCl3溶液改为2mL 0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,重复该实验,现象为:加入双氧水溶液后,红色过一段时间褪去(或缓慢褪去),具体操作方法及现象为:分别取2mL 0.1mol/L FeCl3溶液和2mL 0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,分别滴入KSCN溶液,溶液均变为红色;再分别加入等浓度等体积的H2O2溶液,FeCl3溶液褪色快(或取0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,滴入KSCN溶液,溶液变红色,将红色溶液分为2份,1份加入NaCl固体,另一份不变,向这两份溶液中均加入等浓度等体积的H2O2溶液,加入NaCl的溶液红色迅速褪色),
所以答案是:分别取2mL0.1mol/LFeCl3溶液和2mL 0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,分别滴入KSCN溶液,溶液均变为红色;再分别加入等浓度等体积的H2O2溶液,FeCl3溶液褪色快(或取0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液,滴入KSCN溶液,溶液变红色,将红色溶液分为2份,1份加入NaCl固体,另一份不变,向这两份溶液中均加入等浓度等体积的H2O2溶液,加入NaCl的溶液红色迅速褪色).
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9g,其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍,当混合气体通过足量溴水时,溴水增重4.2g,则这两种气态烃是( )
A.甲烷和乙烯
B.乙烷和乙烯
C.甲烷和丙烯
D.甲烷和丁烯
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】100mL 2.0 molL﹣1 的碳酸钠溶液和200mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,最终都有气体产生,但生成的气体体积不同,下列选项中盐酸的浓度合理的是( )
A.2.0 molL﹣1
B.1.5 molL﹣1
C.1 molL﹣1
D.0.5 molL﹣1
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列推理正确的是( )
A. 铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3,故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3
B. 铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C. 活泼金属钠保存在煤油中,故活泼金属铝也保存在煤油中
D. 钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂,故金属单质参与反应时金属均作还原剂
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有关反应原理与化学反应方程式相符的是( )
A.过量的铁粉在氯气中燃烧:Fe+Cl2 FeCl2
B.金属钠在空气中燃烧:4Na+O2 2Na2O
C.高炉炼铁中,还原铁矿石:2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2
D.金属镁着火,不能用CO2灭火:2Mg+CO2 2MgO+C
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁粉放入稀硫酸溶液:2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B.往NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热:NH4++OH﹣ NH3↑+H2O
C.石灰石与稀盐酸反应:CO32﹣+2H+═CO2↑+H2O
D.Cl2通入水中:Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液.向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大.
(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是 , 向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是;
(2)现将0.04molL﹣1HA溶液和0.02molL﹣1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液.
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+)c(CN﹣)(填“<”、“=”或“>”),你得出该结论的依据是;该混合溶液的质子守恒式是 .
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性.溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是 . 该混合溶液的物料守恒式是 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图所示的原电池装置,X,Y为两个电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此装置的下列叙述正确的是( )
A.外电路中的电流方向为:X→外电路→Y
B.若两个电极分别为Zn和碳棒,则X为碳棒,Y为Zn
C.若两个电极都是金属,则它们的活动性为X>Y
D.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com