草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。
I.某兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)已知CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。
将草酸亚铁分解产生的气体依次通过A(澄清石灰水)和B(氯化钯溶液),观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成。由此说明气体产物中含有 。
(2)将样品草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行热重分析,结果如下图(TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①试确定B点对应固体物质的化学式 ;
②写出BC对应的化学方程式 。
II.某草酸亚铁样品(不含结晶水)中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。
实验方案如下:
①将准确称量的0.20g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70℃左右,立即用高锰酸钾溶液滴定至终点。
②向滴定终点混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5~8min。用KSCN溶液在点滴板上检验煮沸液,直至溶液不变红,将其过滤至另一个锥形瓶中,用0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定该溶液至终点,消耗高锰酸钾标准液6.00 ml。
试回答下列问题:
(1)高锰酸钾标准液用 滴定管盛装(填“酸式”或“碱式”)。
(2)在步骤①中,滴加高锰酸钾溶液时观察到有无色气体产生,则高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为 。
(3)在步骤②中,下列操作会引起测定结果偏高的是 。
A.滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗 |
B.滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出 |
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数 |
D.滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数 |
Ⅰ(1) CO、CO2(对一个计1分)
(2) ① FeC2O4 ②FeC2O4 = FeO+CO↑+CO2↑
Ⅱ(1) 酸式
(2) 2MnO4- + 5H2C2O4 +6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
(3)A D (对一个计1分,有错计0分)
(4) 43.2% (3分)
解析试题分析:Ⅰ(1)A中澄清石灰水变浑浊说明气体中含CO2,B中有黑色物质生成,说明含CO气体,答案是CO、CO2
(2)①由图可知,B点时固体质量减少20%,而FeC2O4·2H2O固体中水的含量为20%,所以B点对应固体的化学式为FeC2O4
②从B到C固体质量减少一半,且温度升高,固体质量不再变化,说明此时分解完全,对应的化学方程式为FeC2O4 = FeO+CO↑+CO2↑
Ⅱ(1)高锰酸钾溶液的氧化性很强,易腐蚀碱式滴定管的胶管,应用酸式滴定管盛放
(2)草酸亚铁与H2SO4溶液反应生成草酸和硫酸亚铁,草酸是弱酸与高锰酸钾溶液反应的离子方程式中不能写成离子形式,则高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为2MnO4-+ 5H2C2O4 +6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
(3)A、滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗会造成高锰酸钾溶液的浓度降低,所用溶液体积增大,滴定结果偏高,正确;B、部分液体溅出会导致结果偏低,错误;C、滴定终点时俯视读数,会使末读数数值偏 小,结果偏低,错误;D、滴定终点时仰视读数,会使末读数数值偏大,结果偏高,正确,答案选A、D。
(4)用KSCN溶液在点滴板上检验煮沸液,直至溶液不变红,说明溶液中不含Fe3+,用0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定该溶液发生的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++ 8H+ = Mn2+ +5Fe3++4 H2O,用去高锰酸钾的物质的量为6×10-3L×0.02000 mol/L,则草酸亚铁的质量为6×10-3L×0.02000 mol/L×5×144g/mol=0.0864g,则样品中 FeC2O4的质量分数为0.0864g/0.2g×100%=43.2%
考点:考查对草酸亚铁分解产物的分析能力、滴定管的使用、误差分析、离子方程式的书写、质量分数的计算
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
根据反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 回答下列问题:
(1)氧化剂是 ,氧化产物是 。
(2)氧化剂与氧化产物的物质的量比是 。
(3)当有2 mol HNO3被还原时,被氧化的物质的质量为 ,反应中转移的电子数为 ;
(4)有下列6种物质:K2SO4、K2SO3、I2、H2SO4、KIO3、H2O组成一个氧化还原反应,已知在反应中K2SO3失去电子。请回答下列问题:
将这6种物质分别填入下面对应的横线上,组成一个化学方程式(不需配平):
________+________+________ → ________+________+________
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。
请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V Co3O4+Al——Al2O3+Co
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 。
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。生成0.1mol还原产物时转移电子 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(18分)为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和 A中加热装置已略,气密性已检验)实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是_________________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为______________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为 。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是 。
(5)能说明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式是______________________________________。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
| 过程Ⅳ B溶液中含有的离子 | 过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,E中冷水的作用是 ,F中碱石灰的作用是 。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是 。
(4)粗产品中常含有POC13、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后.通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40ml
已知: ,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成SO,他用50 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后,进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42—:_____________________________,
证明Fe3+能够把H2SO3氧化成SO42—。
(2)请完成并配平上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+________===________+H2SO4+________,反应中的氧化产物是________(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SO42—以外,对其他成分(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。假设1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:溶液中存在________。
②设计方案,进行实验,验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1 mol·L-1KMnO4溶液、0.1 mol·L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:用试管取样品溶液2~3 mL,再用滴管取_________ | 若出现红色,则假设1成立;若未出现红色,则假设1不成立(或假设2成立) |
步骤2: | |
步骤3: | |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
| 实验操作 | 实验现象 |
I | 打开活塞a,滴加氯水,关闭活塞a | A中溶液变为红棕色。 |
II | 吹入热空气 | A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化。 |
III | 停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液 | 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色。 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
有些地区水井中的水刚抽出时清澈透明,烧开后却产生了红褐色的不溶物。某研究性学习小组对这种现象进行了分析:向刚抽出的井水中加入硫氰化钾溶液,无明显现象;向产生不溶物的水中加入盐酸,不溶物溶解,再向其中加入硫氰化钾溶液,溶液呈现血红色。下列说法不正确的是
A.该井水中肯定有Fe3+ | B.该井水中肯定有Fe2+ |
C.红褐色不溶物是Fe(OH)3 | D.红褐色的不溶物受热可以分解 |
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