小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,现邀你一起走进他的化学课堂。
(1)课前老师布置了下列预习作业,请你一起完成:
①铁不同价态的物质各写一种(并标出铁元素的化合价):_____、_______、 ________。
②写出一个它们之间相互转化(含三种价态)的化学方程式:___________________ 。
(2)实验室提供的下列试剂:锌粒、铁粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性。
根据氧化还原反应的有关原理,小明说Fe2+既有还原性又有氧化性,为证实自己的假设,请你和小明一起设计实验方案,进行实验并描述实验现象,完成下列表格。
探究内容 | 实验方案 | 实验现象 |
探究Fe2+具有还原性 | 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量__________后,再往溶液中加入少量__________ | 溶液变成血红色 |
探究Fe2+具有氧化性 | 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶 液,加入_________充分 反应 | 溶液由浅绿色变无色 所发生反应离子方程式为________________ [来源:Z|xx|k.Com] |
(1)① (其他合理的答案也可)②Fe+2FeCl3=3FeCl2
(2)实验方案 实验现象 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量新制氯水后,再往溶液中加入少量KSCN溶液 加入氯水后,溶液由浅绿色变黄色,再加入少量KSCN溶液后溶液变红色 取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入锌粒充分反应 加入锌粒后,溶液由浅绿色变无色Fe2++Zn=Fe+Zn2+
解析试题分析:(1)铁常见的化合价就只有三种:零价、正二价、正三价;金属铁还原三价铁离子成二价铁离子就是一个三种化合价的铁都有的铁的反应方程式;
(2)还原性的检验是用氯水来氧化二价铁离子,氧化性的检验是用多属单质来还原三价铁离子。
考点:考查二价铁和三价铁的检验。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,
通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是 ,
操作方法为 。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为:A ,
C ,D 。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl的含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中NaHCO3的含量将 ;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量将 。
(4)若样品质量为w g,反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为 (用含w、m1、m2的代数式表示)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中可能含有_________中的一种或两种。
| 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
验证猜想Ⅰ | 步骤①:取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液 | | |
步骤②:_________ | | 含有Fe3+ | |
验证猜想Ⅱ | 将所得气体通入如下装置 | | 含有两种气体 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
A B C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处缓缓通入H2,____________,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为________________________________________________。
(2)③中点燃A处酒精灯前所需操作为 ______________________________ 。
(3)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为____________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是__________________________________________。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____________。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是__________________。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定颜色变化后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为____________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
如何检验滤液A中是否含有Fe2+__________(填选项字母)。
A.先加KSCN溶液,再加氯水 B.加NaOH溶液 C.加K3[Fe(CN)6]
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某校研究性学习小组的同学进行了以下化学实验:将金属钙置于空气中燃烧,然后向所得固体产物中加入一定量蒸馏水,此过程中反应放出大量的热,并且放出有臭味的气体。
(1)甲同学提出:运用类比学习的思想,Ca与Mg是同一主族元素,化学性质具有一定的相似性。
请写出Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式: 。
(2)乙同学提出:Ca的性质比Na活泼,在空气中燃烧还应有CaO2生成,请写出燃烧后固体产物与水反应放出气体的化学方程式: 。
丙同学提出用实验的方法探究放出臭味气体的成份:
【查阅资料】1:CaO2遇水反应生成H2O2,H2O2可能会分解产生一定量的O3
2:碘量法是最常用的臭氧测定方法:其原理为强氧化剂臭氧(O3)与碘化钾(KI)水溶液反应生成游离碘(I2)。臭氧还原为氧气。反应式为:O3+2KI+H2O=O2+I2+2KOH 【提出假设】假设1:该臭味气体只有NH3;
假设2:该臭味气体只有 ;
假设3:该臭味气体含有 。
【设计方案进行实验探究】
(3)基于假设l,该小同学组设计如下实验方案,并进行实验。请在答题卡上按下表格式完成相关的实验操作步骤、预期现象及结论(仪器自选)。
【限选实验试剂】:红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉一KI溶液、蒸馏水。设计实验方案证明你的假设,并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象和结论。
实验操作 | 预期现象和结论 |
取少量反应后固体于试管中, 。 | |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④ ……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)写出FeCl3溶液吸收有毒的H2S的离子方程式为
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)
(4)装置B中的冷水作用为 ;装置C的名称为 ;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,从下面选出检验FeCl2是否完全失效的试剂:___
A.氢氧化钠溶液 | B.酸性高锰酸钾溶液 | C.硫氰化钾溶液 | D.氨水 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①滤液中滴加KSCN溶液后滤液变为红色,则该溶液中含有 (填离子符号),检验滤液中还存在Fe2+的方法为
(注明试剂、现象)。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是 。
(3)步骤③中反应的离子方程式为 。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤包括:过滤、 、灼烧、 、称量。
(5)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为 g。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),其过程如下:
(1)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为 。
(2)过程②中产生的尾气会对大气造成污染,可选用下列试剂中的 吸收。
a.浓H2SO4 b.蒸馏水 c.NaOH溶液 d.浓硝酸
(3)过程③中,需要加入的物质名称是
(4)过程④的实验操作是
(5)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是 。
(6)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取样品2.700 g;②将样品溶于足量盐酸后,加人足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则该聚铁中铁元素的质量分数为 。
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