紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),有氫氣生成,現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并用簡單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請回答下列問題:
(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是 和 (填化學(xué)式)。干燥管的 (填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。
(3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。
(4)怎樣用簡單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣,簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象 。
(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2)CaCl2 CaO n
(3)
(4)用拇指堵住試管口,試管口向上,靠近酒精燈火焰,松開拇指,能燃燒或發(fā)出爆鳴聲,說明收集的是H2。
解析試題分析:⑴鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ;⑵裝置使用干燥管是干燥氫氣中的水蒸氣,干燥管中可裝不與H2反應(yīng)的干燥劑,如CaCl2、CaO等,干燥管中氣體應(yīng)從大管進(jìn),小管出,所以n端與g導(dǎo)管相連接
⑶H2密度小于空氣,應(yīng)用向下排空法收集,用試管收集氫氣的裝置圖為⑷檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣,操作為:用拇指堵住試管口,試管口向上,靠近酒精燈火焰,松開拇指,能燃燒或發(fā)出爆鳴聲,說明收集的是H2,答案:用拇指堵住試管口,試管口向上,靠近酒精燈火焰,松開拇指,能燃燒或發(fā)出爆鳴聲,說明收集的是H2。
考點(diǎn):鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
為了探究SO2與Na2O2的反應(yīng)是否類似于CO2與Na2O2的反應(yīng),甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,回答下列問題:
(1)移開棉花,將帶火星的木條放在C試管口,未見木條復(fù)燃,甲同學(xué)因此認(rèn)為SO2與Na2O2的反應(yīng)不同于CO2。請按甲同學(xué)的觀點(diǎn)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)乙同學(xué)認(rèn)為無論反應(yīng)原理如何,最終都有O2產(chǎn)生,乙同學(xué)的理由是 。按照乙同學(xué)的觀點(diǎn),該裝置需做的改進(jìn)是
。
(3)假設(shè)Na2O2完全反應(yīng),反應(yīng)后B裝置中固體生成物可能是:①Na2SO3;②Na2SO4;③Na2SO3和Na2SO4。
請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論,完成下表:
限選試劑:2 mol·L-1 HCl溶液,1 mol·L-1 HNO3溶液,1 mol·L-1 BaCl溶液,1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液,0.01 mol·L-1 KMnO4酸性溶液。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:取B中的少量固體樣品于試管中,滴加足量蒸餾水,溶解,然后取少量待測液分別置于Ⅰ、Ⅱ試管中 | 固體完全溶解 |
步驟2:往Ⅰ試管中加入 ,再滴加 | , |
則證明生成物中含Na2SO4 | |
步驟3:往Ⅱ試管中 | |
| 若 , |
則證明生成物中有Na2SO3;若 | |
| |
則說明生成物中沒有Na2SO3。 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
我國化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法的化學(xué)原理是將二氧化碳通入氨水的氯化鈉飽和溶液中,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(1)在實(shí)驗(yàn)室中利用上述原理從反應(yīng)所得溶液中分離出碳酸氫鈉晶體,應(yīng)選用下列裝置中的 。
(2)實(shí)驗(yàn)所得碳酸氫鈉晶體中,可能含有的雜質(zhì)離子有Cl—和NH4+,實(shí)驗(yàn)室鑒定Cl—所選用的試劑是、,鑒定另一種雜質(zhì)離子的方法是 (填序號)。
A.加水,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口 |
B.加氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口 |
C.加氫氧化鈉溶液,加熱,滴入酚酞試劑 |
D.加氫氧化鈉溶液,加熱,滴入紫色石蕊試劑 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
在常溫下,F(xiàn)e與水并不起反應(yīng),但在高溫下,F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)用下列裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,通入水蒸氣,并加熱,就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。
請回答該實(shí)驗(yàn)中的問題。
(1)寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式: 。
(2)實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行氣密性檢查,操作方法是 。
(3)圓底燒瓶中盛裝的水,該裝置受熱后的主要作用是 ;燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,碎瓷片的作用是 。
(4)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是先點(diǎn)燃酒精燈,產(chǎn)生水蒸氣后,再點(diǎn)燃酒精噴燈;原因是 。
(5)干燥管中盛裝是的物質(zhì)是 。
(6)試管中收集氣體是H2 ,如果要在A處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體,則必須對該氣體進(jìn)行 ,
這一操作的目的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
根據(jù)Mg與CO2的反應(yīng)推測,Na也能在CO2中燃燒,且固體產(chǎn)物可能為C、Na2O和Na2CO3中的兩種或三種。某興趣小組用如下裝置開展兩個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)探究。
【實(shí)驗(yàn)I】引發(fā)CO2與Na反應(yīng)。操作步驟為:
①按圖連接裝置,檢驗(yàn)裝置氣密性,并往各裝置中加入試劑;
②打開裝置a上活塞一段時(shí)間;
③點(diǎn)燃d處酒精燈,使CO2與Na充分反應(yīng)。停止加熱,繼續(xù)通氣體使雙通管冷卻。
回答下列問題:
(1)裝置a中用到的玻璃儀器有試管和 ;
(2)裝置b中裝入的試劑是 ;
(3)裝置c的作用是 ;
(4)步驟②中,當(dāng)觀察到 時(shí),才能進(jìn)入步驟③。
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】探究反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)機(jī)理。取反應(yīng)后雙通管中固體物質(zhì)29.2 g進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①仔細(xì)觀察固體,發(fā)現(xiàn)有黑色顆粒;
②將固體溶于足量的水并過濾、洗滌,得到1.8 g濾渣(干燥);
③將濾液加水稀釋配成250 mL的溶液;
④取少量③的溶液,先加足量BaCl2溶液,觀察到白色沉淀,所得固體質(zhì)量為3.94g;再加幾滴酚酞試液,溶液變紅;
⑤取25.00 mL③的溶液,滴加甲基橙作為指示劑,用3.0 mol·L-1鹽酸滴定,消耗鹽酸體積為20.00 mL。
回答下列問題:
(5)如何判斷⑤中的滴定終點(diǎn)
(6)反應(yīng)后裝置d中的固體物質(zhì)為 ;通過計(jì)算分析:29.2 g殘留固體中,各組分的質(zhì)量各是多少?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某混合金屬粉末,除Fe外,還含有Al、Zn中的一種或兩種,含量都在10%以上。某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在,探究過程如下:
【查閱資料】①Zn可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2
②Zn(OH)2為白色固體,難溶于水,可溶于強(qiáng)堿及NH3·H2O
③Zn2+易形成絡(luò)合物如[Zn(NH3)4]2+,該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸生成Zn2+、NH4+
【提出假設(shè)】假設(shè)①:該混合金屬粉末中除Fe外還含有Al元素
假設(shè)②:該混合金屬粉末中除Fe外還含有Zn元素
假設(shè)③:該混合金屬粉末中除Fe外還含有Al、Zn元素
【實(shí)驗(yàn)探究】所用試劑:樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下:
乙同學(xué)同樣基于假設(shè)③設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)方案如下:
(1)Fe元素在周期表中的位置是第 周期 族。
(2)試劑M是 ;沉淀B是 。
(3)你認(rèn)為甲、乙同學(xué)的方案 (填“甲”或“乙”)比較好,理由是 。
(4)操作Ⅰ的主要過程是:在濾液中逐滴加入 ,直至生成的沉淀剛好溶解,再加入足量的 。
(5)乙同學(xué)將沉淀C洗滌、烘干、冷卻后稱重,質(zhì)量為m1g,經(jīng)計(jì)算即可得到樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),你認(rèn)為 (填“是”或“否”)準(zhǔn)確,原因是 。
(6)電解法制金屬鋁的化學(xué)方程式是 。
以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法:
已知:室溫下飽和H2S溶液的pH約為3.9,SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0,沉淀完全時(shí)的pH為5.5。
(1)操作II中,通入硫化氫至飽和的目的是 _________________________ ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 _______________________________ 。
(2)檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作是 。
(3)測定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量的方法是:
a.稱取3.7200g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。
①已知KMnO4酸性溶液與Fe2+反應(yīng)時(shí)被還原為Mn2+,請寫出該反應(yīng)的離 ;
②在滴定實(shí)驗(yàn)中不能選擇 式滴定管,理由是 ;
③計(jì)算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用小數(shù)表示,保留兩位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。該小組同學(xué)查閱資料知,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3,產(chǎn)生的氣體中含有CO、CO2。
請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。
限選試劑:①蒸餾水②3%H2O2溶液③氧化銅④1.0mol/L鹽酸⑤濃硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
I.若用一套連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物中CO的存在,并驗(yàn)證檢驗(yàn)過程中有CO2生成,應(yīng)選用的試劑為(按先后順序把所選試劑的標(biāo)號填入空格內(nèi)) 。
Ⅱ.探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。
(1)提出合理假設(shè)
假設(shè)1:只有Fe;
假設(shè)2:只有FeO;
假設(shè)3:
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水溶解,過濾分離出不溶固體。
步驟2:取少量上述不溶固體放人試管中,加入足量 溶液,充分振蕩。若固體無明顯變化,則假設(shè) 成立;若有暗紅色固體生成,則反應(yīng)的離子方程式為 。
步驟3:取步驟2所得暗紅色固體于試管中,滴加過量 ,振蕩后靜置。若溶液基本無色,則假設(shè) 成立;若溶液呈 ,則假設(shè)3成立。
(3)問題討論
若固體產(chǎn)物中FeO含量較少,用步驟3方法難以確定。請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明假設(shè)3成立(寫出實(shí)驗(yàn)的操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論):
Ⅲ.拓展與延伸
有資料介紹“在含F(xiàn)e2+的溶液中,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈紅色;若再滴加過量氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去”。假設(shè)溶液中的+3價(jià)鐵還能被氯水氧化為更高價(jià)的FeO42-”,試寫出該反應(yīng)的離子方程式 。
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