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(16分)Fe、Cu都是人类较早使用的金属,某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题:
(1)甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl2反应的实验,下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是       
A.FeCl3B.FeCl2C.CuCl2D.FeS

(2)乙同学为验证Fe能和热的浓HNO3反应,设计了如上图所示的实验装置,请说出装置B的作用:                              。开始加热前        (填“有”或“无”)明显现象。
(3)当乙同学实验结束时,铁完全溶解,试管液面上方为无色气体,试管上部为红棕色气体,此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究:
①在所得的溶液中加入一小块Cu片,结果Cu片先逐渐溶解,并伴随其他现象,反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应。他依据的反应现象是                                                        ;该反应的离子方程式为                              。你认为Cu片溶解是否还有另一原因,若有请用化学方程式表示其理由:                                (若无此空不填)
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2但不含有Fe3。说明具体的操作和实验现象                                                          
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL,假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO2共0.02 mol并测得溶液中Fe2和Cu2+浓度均为0.02 mol/L,则NO3-的物质的量浓度为   
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L(标准状况)。
(4)本次探究实验用掉密度为1.5g·cm-3质量分数为95%的浓硝酸3mL,超出实际参加反应的量其原因有(写出两点):①                                             


(3)①生成无色气体;试管上部出现红棕色气体(1分); 
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分);
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2(2分)。
②取该溶液少许,滴加适量的KSCN溶液,不出现红色,再滴加适量新制氯水,出现红色
③0.08  0.224
(4)①浓硝酸易挥发,部分硝酸挥发 ②硝酸受热分解
考查铁铜与硝酸的反应
(1)由于氯气的氧化性强,与铁铜反应生成的均为高价氯化物,而硫的氧化性相对较弱,与铁铜只能生成低价硫化物,故答案为B
(2)由于硝酸的强氧化性,铁在冷的浓硝酸中钝化,故不加热时无反应,也无现象
加热时可能发生反应:Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
2Fe3+Fe=3Fe2
由于NO与NO2可被碱液吸收,故为防止倒吸,采用B装置,起到安全瓶的作用
(3)①剩余的硝酸或生成的Fe(NO3)3均可溶解铜
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分);
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2(2分)。
故可通过观察是否有气泡产生来判定是那种物质来氧化铜
②考查铁离子的检验:一般采用加入KSCN溶液是否呈现血红色来检验
③所得溶液为硝酸铜及硝酸亚铁的混合溶液,它们的物质的量均为0.01mol,故NO3的物质的量为0.04mol,其物质的量浓度为0.08mol/L;
设NO、NO2的物质的量分别x、y,则x+y=0.02
由电子的得失守恒可知:3x+y=(0.01+0.01)×2(金属铁、铜的物质的量也均为0.01mol)
求得x=y=0.01mol,即两气体的体积在标准状况下均为0.224L
(4)由氮原子的守恒可知硝酸的物质的量理论上为0.04+0.02=0.06mol,而实际消耗硝酸为:,可能由于硝酸为热不稳定酸,易挥发,均可造成它的损耗
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO3;乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ、⑴按照甲同学的观点,发生反应的离子反应方程式为______________________;
(2)在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                             
Ⅱ、请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。

(1)各装置连接顺序为_________→_________→___________。
(2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成。

(1)装置C中碱石灰的作用是_________________________________________。
(2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为__________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(12分)
某学习研究小组根据金属锌、铝、铁分别与稀盐酸反应的相对速率,探究金属锌、铝、铁的金属活动性。
[实验设计]
为了达到实验目的.必须控制实验条件。你认为控制的实验条件是(可填满也可不填满
(1)                          ;(2)                          
(3)                          ;(4)                          
[实验探究]
该学习研究小组在上述实验条件相同的情况下,进行三组实验:各量取50mL稀盐酸于小烧杯中,分别同时加入足量的三种表面无氧化膜的金属片,用pH计测定溶液的pH并将信息传输到电脑,电脑动态地绘制出溶液中c(H+)随时间t的变化曲线(反应过程中溶液的体积没有变化)。下图是反应到t1s时电脑记录的曲线:

[交流与表达]
根据上述c(H+)随时间t的变化曲线回答下列问题:   
(1)表示金属活动性最弱的金属与H+反应的变化曲线是     (填“a”、“b”或“c”编号)。   
(2)在同一时间内,表示不同反应的反应速率可以有:同温同压下放出氢气的体积V(H2);溶液中H+浓度的减少△c(H+);固体减少的量△m或△n。在0一t1s之间,设A1和Zn分别与盐酸反应的速率为v(Al)和v(Zn):
A若以溶液中c(H+)减少来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为     
B若以固体质量的减轻来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为      
C若以固体物质的量减少来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为     

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(9分)
某中学高一化学兴趣小组的同学,在实验室探究用过量的锌与浓硫酸反应制取SO2。         
(1)这样制取的SO2中可能含有的杂质有            
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证①的判断是否正确,若按气体从左到右流向时,气体流经的各装置导管的编号依次是               → (用a、b……填写;每套装置只允许使用一次)。

(3)根据②确定的实验过程,请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论填入下表:
装置
所盛药品
实验现象
结论
B
 
 
 
C
 CuO固体
 
 
D
无水CuSO4
 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(12分)某研究性学习小组利用手持技术探究强碱和不同的酸中和反应的过程如下:
(1)实验步骤:
①分别配制浓度均为0.1mol·L-1的NaOH、HC1、CH3 C00H、H3PO4溶液备用。配制过程中用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、玻璃棒、细口瓶、____、____。
②在锥形瓶中加入10mL0.1 mol.L-1的HC1,在25.00mL____(填“酸式”、“碱式”)滴定管中加入0.1 mol.L-1的NaOH,连接数据采集器和pH传感器。
③向锥形瓶中滴入NaOH,接近估算的NaOH用量附近时,减慢滴加速度,等读数稳定后,再滴下一滴NaOH。
④存储计算机绘制的pH变化图。用0.1 mol·L-1的CH3 C00H、H3 P04溶液代替HC1重复上述②~④的操作。
(2)结果分析:20℃时NaOH分别滴定HC1、CH3 C00H、H3 P04的pH变化曲线如下。

根据上述曲线回答下列问题:
①20℃时,三种酸从强到弱的顺序是            
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是                     
③醋酸恰好中和时pH≈8的原因是                ;
④你认为前述的步骤中,NaOH滴定磷酸是否可行?   (填“可行”、“不可行”)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸。(图中的夹持和加热仪器均已略去)
实验中可供使用的药品有:Na2CO3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、Na2O2、NaOH溶液、水。

请回答下列问题:
(1)装置C中发生反应的化学方程式是    。装置D中发生反应的化学方程式是       
(2)撤去装置C中的加热装置后,铂丝仍然保持红热,这是因为:               
(3)实验过程中,要使NH4HCO3充分转化为HNO3,还要在装置C中通入氧气。利用上述药品制取氧气,可以选用下列装置中的             。(填序号)

    ①        ②       ③    ④    
(4)装置E中盛放的是        溶液,其作用是                    
(5)实验中,为了省略制氧气的装置,可以在A中再加入上述提供药品中的一种物质,它是      

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(5分)某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。

(1)按图连接好实验装置,检查装置的气密性的方法是            
(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是         
(3)制备氮化钙的操作步骤是①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;
③反应结束后,      ;④拆除装置,取出产物。
(4)数据记录如下:
直玻管质量m0/g
直玻管与钙的质量m1/g
直玻管与产物的质量m2/g
14.80
15.08
15.15
①计算得到实验式CaxN2,其中x=      
②若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小,并给出判断依据:
                             

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

根据下列实验现象,所得结论不正确的是

实验
实验现象
结论
A
左边烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡
活动性:Al>Fe>Cu
B
烧瓶内颜色深浅不同
说明:2NO2
N2O4(g) △H<0
C
白色固体先变为淡黄色,后变为黑色
溶度积(Ksp):AgCl>AgBr
>Ag2S
D
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
非金属性:Cl>C>Si

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(14分)某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。

(1)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是          ,其作用是          
(2)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是                     。B中应放置的液体是          (填字母)。
a.水 b.酸性KMnO4                            c.浓溴水                             d.饱和NaHSO3
(3)取6.4g铜片和12mL 18.4mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余。某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是          
②下列药品能用来证明反应结束后烧瓶中确实有余酸的是          (填字母)。
a.铁粉                                           b.银粉                                  c.碳酸氢钠溶液               d.氯化钡溶液
(4)为定量测定余酸物质的量浓度,某同学进行了如下设计:先测定铜片和浓硫酸反应产生的SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度。测定SO2的量的方案很多,下列方案可行的是
          (填字母)
a.将装置中产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
b.将装置中产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液中,反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.将装置中产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液中,反应完全后过滤,洗涤干燥、称量沉淀

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