【題目】三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O43]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(duì)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(qǐng)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 ④1.0 molL1鹽酸⑤濃硫酸⑥1.0 molL1NaOH溶液 ⑦澄清石灰水 ⑧0.5 molL1 CuSO4溶液 ⑨2%KSCN溶液 ⑩苯酚溶液
(1)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(hào)填入空格內(nèi))
(2)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:
(3)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入試管中,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.
(4)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(qǐng)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):
(5)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QUOTE,試寫出該反應(yīng)的離子方程式

【答案】
(1)⑥⑦⑤③⑦
(2)含有Fe和FeO
(3)CuSO4;2;Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;HCl;1;淺綠色
(4)取步驟3靜置后的上層溶液,滴加幾滴硫氰化鉀溶液無紅色出現(xiàn),再滴加1﹣2滴雙氧水,充分振蕩,若溶液變紅,則證明假設(shè)3成立
(5)2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO +16H++6Cl
【解析】解:(1)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,將CO2除盡,凈化(干燥),檢驗(yàn)CO(用CuO,變紅),在檢驗(yàn)有CO2生成(CO的氧化產(chǎn)物),應(yīng)該先通過氫氧化鈉溶液除去氣體中的二氧化碳,再通過澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳是否除凈,然后通過還原氧化銅生成二氧化碳,用澄清石灰水檢驗(yàn)一氧化碳生成的二氧化碳,據(jù)此選出試劑并進(jìn)行排序?qū)怏w產(chǎn)物依次通過⑥1.0 molL1 NaOH溶液除去二氧化碳,再通過⑦澄淸石灰水,石灰水不變渾濁,證明二氧化碳除凈,然后通過再用⑤濃硫酸干燥氣體,將干燥的氣體通入灼熱的③氧化銅,試管中有紅色物質(zhì)生成,同時(shí)生成了能夠使⑦澄淸石灰水變渾濁的氣體,證明原氧氣中有一氧化碳,所以加入試劑的順序?yàn)椋孩蔻撷茛邰,所以答案是:⑥⑦⑤③⑦;?)根據(jù)題意“固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在”,所以存在的可能是零價(jià)鐵或亞鐵,可能情況有三種:只有Fe;只有FeO;含有Fe和FeO,
所以答案是:含有Fe和FeO;(3)步驟2.金屬鐵不溶于水中,但是可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng),生成金屬銅和硫酸亞鐵,所以取少置上述不溶固體放入試管中,加入足量CuSO4溶液,若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化,則假設(shè)2成立;若藍(lán)色溶液顏色明顯改變,且有暗紅色固體生成,則證明有鐵單質(zhì)存在,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
步驟3.氧化亞鐵不溶于水,可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化冶鐵和水,可以檢驗(yàn)亞鐵離子的存在進(jìn)而確定氧化亞鐵的存在,方法為:取取步驟2所得暗紅色固體于試管中,滴加過量HCl,靜置,振蕩后靜置.若溶液基本無色,則假設(shè)1成立;若溶液呈淺綠色,則證明假設(shè)3成立,
所以答案是:CuSO4;2;Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;HCl;1;淺綠色;(4)可以所以硫酸氫鉀溶液和雙氧水檢驗(yàn)步驟3中是否存在亞鐵離子,方法為:取步驟3靜置后的上層溶液,滴加幾滴硫氰化鉀溶液無紅色出現(xiàn),再滴加1﹣2滴雙氧水,充分振蕩,若溶液變紅,則證明假設(shè)3成立,
所以答案是:取步驟3靜置后的上層溶液,滴加幾滴硫氰化鉀溶液無紅色出現(xiàn),再滴加1﹣2滴雙氧水,充分振蕩,若溶液變紅,則證明假設(shè)3成立;(5)根據(jù)信息可知,鐵離子被氯氣氧化成FeO42 , 根據(jù)化合價(jià)升降相等配平,配平后的離子方程式為:2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42+16H++6Cl ,
所以答案是:2Fe3++8H2O+3Cl2=2FeO42+16H++6Cl

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,關(guān)于該有機(jī)物的下列敘述中不正確的是(
①分子式為C12H20O2
②能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
③能發(fā)生的反應(yīng)類型有:加成、取代、氧化、加聚
④它的同分異構(gòu)體中可能有芳香族化合物,且屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有8種
⑤1mol該有機(jī)物水解時(shí)只能消耗1molNaOH
⑥1mol該有機(jī)物在一定條件下和H2反應(yīng),共消耗H2為3mol.
A.①②③
B.①②⑤
C.②④⑥
D.②⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(
A.將濃度為0.1 mol?L1HF溶液加水不斷稀釋過程中,c(H+)和c(OH)都會(huì)減小
B.25℃時(shí),等體積、等pH的HCl、H2SO4、CH3COOH溶液分別與足量鋅粉反應(yīng),H2SO4溶液產(chǎn)生的H2量最多
C.Na2CO3溶液存在水解平衡:CO +H2O?HCO +OH , 加入NaOH固體會(huì)使平衡逆向移動(dòng),溶液pH減小
D.25℃時(shí),pH均為8的CH3COONa和NaOH溶液中,由水電解產(chǎn)生的c(OH)之比為100:1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國(guó)科學(xué)院官方微信于2017年3月發(fā)表《灰霾專題》,提出灰霾中細(xì)顆粒物的成因,部分分析如下圖所示。

(1)根據(jù)上圖信息可以看出,下列哪種氣體污染物不是由機(jī)動(dòng)車行駛造成的_____

a.SO2 b.NOx c.VOCs d. NH3

(2)機(jī)動(dòng)車大量行駛是污染源之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣稀燃控制系統(tǒng)主要工作原理如圖所示;寫出稀燃過程中NO發(fā)生的主要反應(yīng)的方程式_______。

(3)SO2是氣體污染物的主要成分之一。作為一種化學(xué)性質(zhì)活潑的物質(zhì),它能發(fā)生多種反應(yīng),請(qǐng)按照下表提示,從不同角度梳理SO2不同類的化學(xué)性質(zhì),將化學(xué)方程式填在下表中。

SO2性質(zhì)梳理

化學(xué)方程式

物質(zhì)類別

酸性氧化物

①SO2+H2OH2SO3

②SO2+CaO=CaSO3

_______

S元素價(jià)態(tài)

S為+4價(jià)

_______

②SO2 +2H2S=3S+2H2O

(4)科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)霾呈中性,其主要原因如下圖所示:

請(qǐng)判斷A的化學(xué)式并說明判斷理由:______________________。

(5)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。將含有SO2和NOx的煙氣通入盛有NaClO2溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得溶液中離子濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(其他離子忽略不計(jì)):

離子

Na+

SO42

NO3

H+

Cl

濃度/(mol·L1

5.5×103

8.5×104

y

2.0×104

3.4×103

①SO2和NaClO2溶液反應(yīng)的離子方程式是_________________。

②表中y ______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 6.02×1023個(gè)分子的體積約是22.4 L

B. 0.5 mol H2的體積為11.2 L

C. 1 mol氣體的體積為22.4 L,則一定是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積相同的氣體所含的分子數(shù)相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列分離方法正確的是

A. 分離汽油和水可以用結(jié)晶的方法

B. 除去氯化鈉溶液中的泥沙用分液的方法

C. 分離醋酸(沸點(diǎn)118℃)與乙酸乙酯(沸點(diǎn)77.1℃)用蒸餾的方法

D. 從含有少量氯化鈉的硝酸鉀溶液中提取硝酸鉀用過濾的方法

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】取Xg鎂和鋁的混合物,向其中加入適量的稀鹽酸,恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體BL向反應(yīng)后的溶液中加入VmLCmol/L氫氧化鈉溶液,使金屬離子剛好沉淀完全,得到的沉淀質(zhì)量為Yg.再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹,得到固體Pg.則下列關(guān)系不正確的是(
A. X<P< X
B.P=X+
C.Y=X+V?C
D.C=

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì),它們?cè)谝欢l件下有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:A B C
(1)若A為能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,C為紅棕色氣體.則A的空間構(gòu)型為 , A轉(zhuǎn)化為B反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)若A、B、C均為氧化物,A為磚紅色固體,且A中金屬元素為+1價(jià),D是一種黑色固態(tài)非金屬單質(zhì),則A的化學(xué)式為 , B的電子式為
(3)若D為氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品,B為高中常見的一種具有兩性的物質(zhì),則C溶液中除氫氧根外還存在的陰離子的化學(xué)式為 . 氯堿工業(yè)中陰極的電極反應(yīng)式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu),兩個(gè)結(jié)論都正確的是(
A.直線形;三角錐形
B.V形;三角錐形
C.直線形;平面三角形
D.V形;平面三角形

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