【题目】向硝酸酸化的2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液(pH=2)中加入过量铁粉,振荡后静置,溶液先呈浅绿色,后逐渐呈棕黄色,试管底部仍存在黑色固体,过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现象进行了如下探究。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因。
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与________或________反应的产物。(均填化学式)
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5 min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。
液体试剂 | 加入铁氰化 | |
钾溶液 | ||
1号试管 | 2 mL 0.1 mol·L-1 | |
AgNO3溶液 | 无蓝色沉淀 | |
2号试管 | 硝酸酸化的2 mL 0.1 mol·L-1______溶液(pH=2) | 蓝色沉淀 |
①2号试管中所用的试剂为_________。
②资料显示:该温度下,0.1 mol·L-1 AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为_______。
③小组同学继续进行实验,证明了由2号试管得出的结论正确。实验如下:取100 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉并搅拌,分别插入pH传感器和NO传感器(传感器可检测离子浓度),得到图甲、图乙,其中pH传感器测得的图示为________(填“图甲”或“图乙”)。
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为__________。
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因。
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化了。小组同学设计了不同的实验方案对此进行验证。
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后,______(填操作和现象),证明黑色固体中有Ag。
(4)方案二:按下图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液变红。该实验现象________(填“能”或“不能”)证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为________。
【答案】HNO3 AgNO3 NaNO3 该反应速率很小(或该反应的活化能较大) 图乙 4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O 加入足量稀硝酸并加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀(或加入足量稀盐酸,有黑色固体剩余)(答案合理均可) 不能 Fe2+可能被HNO3氧化或被氧气氧化(答案合理均可)
【解析】
Ⅰ.(1)向硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2)中加入过量的铁粉,过量的铁粉可与硝酸反应生成亚铁离子,也可与AgNO3溶液反应生成Fe2+,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,因此溶液中的Fe2+可能是Fe与HNO3或AgNO3反应的产物,故答案为:HNO3;AgNO3;
(2)①探究Fe2+的产生原因时,2号试管作为1号试管的对比实验,要排除Ag+的影响,可选用等浓度、等体积且pH相同的不含Ag+的NaNO3溶液进行对比实验,故答案为:NaNO3;
②AgNO3可将Fe氧化为Fe2+,但1号试管中未观察到蓝色沉淀,说明AgNO3溶液和Fe反应的速率较慢,生成的Fe2+浓度较小,故答案为:该反应速率很小(或该反应的活化能较大);
③由2号试管得出的结论正确,说明Fe2+是Fe与HNO3反应的产物,随着反应的进行,HNO3溶液的浓度逐渐减小,溶液的pH逐渐增大,则图乙为pH传感器测得的图示,故答案为:图乙;
④实验测得2号试管中有NH生成,说明Fe与HNO3反应时,Fe将HNO3还原为NH,根据氧化还原反应的原理可写出反应的离子方程式为4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O,故答案为:4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;
Ⅱ.(3)Ag+氧化Fe2+时发生反应Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+,而黑色固体中一定含有过量的铁,所以可加入足量HCl或H2SO4溶液溶解Fe,若有黑色固体剩余,则证明黑色固体中有Ag;或向黑色固体中加入足量稀硝酸加热溶解后再加入稀盐酸,若产生白色沉淀,则证明黑色固体中有Ag,故答案为:加入足量稀硝酸并加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀(或加入足量稀盐酸,有黑色固体剩余)(答案合理均可)
(4)取左侧烧杯中的溶液,加入KSCN溶液后,溶液变红,只能证明有Fe3+生成,不能证明Fe2+可被Ag+氧化,因为Fe(NO3)2溶液呈酸性,酸性条件下NO可将Fe2+氧化为Fe3+,且Fe(NO3)2溶液直接与空气接触,Fe2+也可被空气中的氧气氧化为Fe3+;故答案为:不能;Fe2+可能被HNO3氧化或被氧气氧化(答案合理均可)。
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【题目】麦考酚酸是一种有效的免疫抑制剂,能有效地防止肾移植排斥,其结构简式如下图所示。
下列有关麦考酚酸说法正确的是( )
A.在一定条件下可与氢气发生加成反应,最多消耗氢气5 mol
B.不能与FeCl3溶液发生显色反应
C.在一定条件下可发生氧化、还原、取代、消去反应
D.1 mol麦考酚酸最多能与3 mol NaOH反应
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【题目】已知:①:2C(s)+O2(g)═2CO(q)△H=﹣221.0kJ/mol②2H2(q)+O2(q)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)的△H为( )
A.262.6kJ/mol B.﹣131.3kJ/mol C.﹣352.3kJ/mol D.+131.3kJ/mol
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【题目】某密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法错误的是( )
A.t2时加入了催化剂
B.t3时减小了压强
C.t5时升高了温度
D.t4~t5时间内X转化率最低
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【题目】25 ℃时,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.HX为弱酸
B.V1<20
C.M点溶液中离子浓度由大到小的顺序:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 NaOH溶液和0.1 mol·L-1 HX溶液等体积混合后,溶液中c(Na+)=c(X-)+c(OH-)
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【题目】某烯烃A,分子式为C8H16,A在一定条件下被氧化只生成一种物质B。则符合上述条件的烃A有几种(考虑顺反异构)
已知:
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
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【题目】对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂,对酵母和霉菌有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得,以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
已知以下信息:①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;②D可与银氨溶液反应生成银镜;③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积比为1﹕1。回答下列问题:
(1)A的化学名称为__;
(2)由B生成C的化学反应方程式为__,该反应的类型为__;
(3)D的结构简式为__;
(4)F的分子式为__;
(5)G的结构简式为__;
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有__种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2﹕2﹕1的是____________(写结构简式)。
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【题目】A、B、C、D是中学化学中常见的四种物质,且A、B、C中含有同一种元素,其转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若B为一种两性氢氧化物,则D可能是强酸,也可能是强碱
B. 若A为固态非金属单质,D为O2,则A可以为单质硫
C. 若A为强碱,D为CO2,则B的溶解度一定大于C的溶解度
D. 若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A只能是C2H6
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【题目】用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500mL待测溶液。称量时,样品可放在___(填字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.2000mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用__(填字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(3)滴定过程中,眼睛应注视___。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是__mol·L-1,烧碱样品的纯度是___(保留两位数字)。
滴定次数 | 待测溶液体积(mL) | 标准酸体积 | |
滴定前的刻度(mL) | 滴定后的刻度(mL) | ||
第一次 | 10.00 | 0.40 | 20.50 |
第二次 | 10.00 | 4.10 | 24.00 |
(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①观察酸式滴定管液面时,开始俯视,滴定终点平视,则滴定结果___。
②若将锥形瓶用待测液润洗,然后再加入10.00mL待测液,则滴定结果___。
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