7.某學(xué)習(xí)小組對“部分酸堿鹽溶解性表”中碳酸亞鐵的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究.
(一)制備碳酸亞鐵.
將一定量新制備的硫酸亞鐵溶液和過量的碳酸氫銨溶液混合產(chǎn)生大量沉淀和氣體.
(1)寫出離子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
(二)探究碳酸亞鐵的熱穩(wěn)定性(加熱儀器省略)

連接儀器、裝藥品.打開K,先通入一段時間氮?dú),然后,用酒精噴燈在A處加熱玻璃管,觀察B瓶溶液變渾濁.待固體分解完后,繼續(xù)通入氮?dú)庵敛AЧ芾鋮s.
(2)先通入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置內(nèi)空氣,避免氧氣干擾.B瓶現(xiàn)象能說明分解產(chǎn)物有二氧化碳.
(3)停止加熱之前,是否拆開A、B之間橡膠管?答:否;理由是通入氮?dú),玻璃管?nèi)氣壓不會減。
(三)探究碳酸亞鐵還原性
【查閱資料】①氧化亞鐵是一種黑色粉末,它不穩(wěn)定,在空氣中加熱,就迅速被氧化成四氧化三鐵.②碳酸亞鐵在空氣中灼燒生成氧化鐵.
(4)探究碳酸亞鐵和氧氣反應(yīng)后的固體成分:
【提出設(shè)想】假設(shè)1  固體成分是氧化鐵;
假設(shè)2  固體成分是四氧化三鐵;
假設(shè)3氧化鐵和四氧化三鐵.
請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)一(限選試劑:2.00mol/L的H2SO4、HCI、HNO3;KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、H2O2溶液)
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
(5)定量探究:取23.2g純凈固體碳酸亞鐵,在空氣中高溫灼燒至恒重,稱得固體質(zhì)量凈減少7.2g.通過計(jì)算確定固體成分是氧化鐵.

分析 (1)硫酸亞鐵和碳酸氫銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀、二氧化碳和水;
(2)亞鐵鹽不穩(wěn)定,易被空氣中氧氣氧化生成鐵鹽,從而干擾實(shí)驗(yàn);
根據(jù)元素守恒知,能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳;
(3)通入氮?dú)猓AЧ軆?nèi)氣壓不會減小,所以不會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象;
(4)固體可能是氧化鐵和四氧化三鐵的混合物;證明假設(shè)1正確,只要證明溶液中不存在亞鐵離子即可,可以選用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn);
(5)根據(jù)最初固體質(zhì)量和減少質(zhì)量之間的關(guān)系式利用差量法確定固體成分.

解答 解:(1)硫酸亞鐵和碳酸氫銨溶液反應(yīng)生成硫酸氫銨、碳酸亞鐵,硫酸氫銨電離氫離子,和碳酸氫銨反應(yīng)生成二氧化碳和水,化學(xué)方程式為:FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,改寫成離子方程式為:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,
故答案為:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)探究碳酸亞鐵穩(wěn)定性,排除裝置內(nèi)空氣,避免空氣氧化+2價鐵元素;B中澄清石灰水變渾濁,說明碳酸亞鐵分解產(chǎn)物有二氧化碳,
故答案為:排盡裝置內(nèi)空氣,避免氧氣干擾;分解產(chǎn)物有二氧化碳;
(3)繼續(xù)通入氮?dú),不會減小玻璃管內(nèi)氣壓,所以不能產(chǎn)生倒吸,則不必拆開A、B之間橡膠管,
故答案為:否;通入氮?dú),玻璃管?nèi)氣壓不會減;
(4)固體可能是氧化鐵和四氧化三鐵,故假設(shè)3為:氧化鐵和四氧化三鐵;
證明假設(shè)1:固體成分是氧化鐵,只要證明不存在亞鐵離子即可,可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn),操作方法及結(jié)論為:取少量反應(yīng)后的固體于試管中,加入過量的2.00mol/L的H2SO4溶液進(jìn)行溶解,然后向試管中滴加KMnO4溶液,若KMnO4溶液不退色,說明溶液中不存在亞鐵離子,則假設(shè)一成立,
若KMnO4溶液退色,則假設(shè)一不成立,
故答案為:氧化鐵和四氧化三鐵;

實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
1.取少量反應(yīng)后的固體于試管中,加入過量的2.00mol/L的H2SO4溶液進(jìn)行溶解,
2.向試管中滴加KMnO4溶液 
若KMnO4溶液不退色,則假設(shè)一成立
若KMnO4溶液退色,則假設(shè)一不成立
(5)假設(shè)碳酸亞鐵在氧氣中分解產(chǎn)物為四氧化三鐵,則固體凈減質(zhì)量為m,
6FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe3O4+6CO2固體凈減質(zhì)量
6×116                   232
232.2g                   m
則:$\frac{116×6}{232}$=$\frac{23.2g}{m}$,解得:m=7.7g>7.2g;
假設(shè)碳酸亞鐵在氧氣中高溫反應(yīng)固體產(chǎn)物為氧化鐵,則固體凈減質(zhì)量為x,
4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2 固體凈減質(zhì)量
4×116                   144
23.2g                    x
則:$\frac{116×6}{144}=\frac{23.2g}{m}$,解得:x=7.2g,
與題意相符,故碳酸亞鐵在氧氣中高溫灼燒生成氧化鐵,
故答案為:氧化鐵.

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價,為高頻考點(diǎn),題目難度中等,涉及離子方程式的書寫、物質(zhì)成分判斷、離子檢驗(yàn)等知識點(diǎn),同時考查學(xué)生分析判斷、實(shí)驗(yàn)操作及計(jì)算能力,難點(diǎn)是(5)中固體成分判斷,注意掌握假設(shè)法、差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1).從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強(qiáng)變化.
(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格):
編號實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>碳粉/g鐵粉/g醋酸/%
為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0
0.52.036.0
碳粉質(zhì)量的影響0.290.0
(2)編號①實(shí)驗(yàn)測得容器中壓強(qiáng)隨時間變化如圖2甲.t2時,容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng),其原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕,請?jiān)趫D2乙中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了還原(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),其電極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e-=4OH-

(3)該小組對圖2甲中0-t1時壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二::
假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;
假設(shè)二:反應(yīng)放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高;
(4)為驗(yàn)證假設(shè)一,某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案,請你再設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.用Na2CO3•10H2O晶體,配制0.2mol/L的Na2CO3溶液480mL.
(1)實(shí)驗(yàn)中用到的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯,還缺少500mL容量瓶,膠頭滴管;
(2)應(yīng)用托盤天平稱取Na2CO3•10H2O的晶體的質(zhì)量為28.6g;
(3)配制溶液時有以下幾個操作:
①溶解  ②搖勻  ③洗滌  ④冷卻  ⑤稱量  ⑥轉(zhuǎn)移溶液   ⑦定容
正確的操作順序是⑤①④⑥③⑥⑦②(填序號).
(4)根據(jù)下列操作對所配溶液的濃度各有什么影響,完成填空.
①碳酸鈉失去了部分結(jié)晶水             ②用“左碼右物”的稱量方法稱量晶體
③碳酸鈉晶體不純,其中混有氯化鈉      ④稱量碳酸鈉晶體時所用砝碼生銹
⑤容量瓶未經(jīng)干燥就使用
其中引起所配溶液濃度偏高的有①④,無影響的有⑤.(填序號)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.X和Y是短周期元素,兩者能組成化合物X2Y3,已知X的原子序數(shù)為n,則Y的原子序數(shù)不可能是( 。
A.n+11B.n-5C.n+3D.n+5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.二茂鐵是一種金屬有機(jī)化合物,又名雙環(huán)戊二烯基鐵,是由2個環(huán)戊二烯負(fù)離子和一個二價鐵離子鍵合而成的有機(jī)物,它是火箭固體燃燒過程的加速劑、柴油的消煙節(jié)能添加劑、汽油抗爆助燃劑;各類重質(zhì)燃料、煤、原油、聚合物等的消煙促燃劑.由二茂鐵合成乙;F的原理如圖1:

其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:如圖2圖Ⅰ所示,取1g二茂鐵與3mL乙酸酐于裝置中,開通攪拌器,慢慢滴加85%磷酸1mL,加熱回流5min.
步驟2:待反應(yīng)液冷卻后,倒入燒杯中加入10g碎冰,攪拌至冰全部融化,緩慢滴加NaHCO3溶液中和至中性,置于冰水浴中15min.抽濾,烘干,得到乙;F粗產(chǎn)品.
步驟3:將乙;F粗產(chǎn)品溶解在苯中,從圖2圖Ⅱ裝置的分液漏斗中滴下,再用乙醚淋洗.
步驟4:將其中一段時間的淋洗液收集,并進(jìn)行操作X,得到純凈的乙;F并回收乙醚.
(1)圖I中儀器B的名稱為球形冷凝管,其中磷酸的作用為催化劑該實(shí)驗(yàn)制備的乙;F分子式為C12H12FeO.
(2)步驟2中需緩慢滴加NaHCO3溶液,并且要充分?jǐn)嚢瑁蚴钱a(chǎn)生的CO2 速度過快會把液體沖出燒杯.
(3)步驟2中不需要測定溶液的pH就可以判斷溶液接近中性,其現(xiàn)象是滴加NaHCO3溶液不再產(chǎn)生氣泡.
(4)步驟4中操作X的名稱是蒸餾,該操作中不能使用明火的原因是乙醚易揮發(fā)且易燃.
(5)為確定產(chǎn)品乙;F中是否含有雜質(zhì)二乙酰基二茂鐵(),可以使用的儀器分析方法是質(zhì)譜法(或核磁共振氫譜).(寫一種即可)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.已知某烷烴中的碳?xì)滟|(zhì)量比為5:1
(1)確定該烷烴的分子式,計(jì)算烷烴的相對分子質(zhì)量
(2)寫出該烷烴在空氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式
(3)如果該烷烴的一氯取代物只有1種,寫出該烷烴的結(jié)構(gòu)簡式.

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19.為了探究乙二酸的不穩(wěn)定性,弱酸性和還原性.某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn).
【查閱資料】乙二酸俗稱草酸,草酸晶體(H2C2O4•2H2O)在100°C時開始升華,157°C時大量升華并開始分解;草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體.草酸鈣不溶于水,草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁.
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
I.乙二酸的不穩(wěn)定性:
根據(jù)草酸晶體的組成,猜想其受熱分解產(chǎn)物為CO、CO2和H2O.
(1)請用下列裝置組成一套探究并驗(yàn)證其產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置,請回答下列問題:

①裝置的連接順序?yàn)椋篈→B→D→G→F→E→C→G;
②裝置中冰水混合物的作用是除去草酸蒸氣,防止干擾實(shí)驗(yàn);
③能證明產(chǎn)物中CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色固體變成紅色,且澄清的石灰水變渾濁;
④從環(huán)境保護(hù)角度看上述裝置中存在的不合理之處為沒有CO尾氣處理裝置.
II.乙二酸的弱酸性:該小組同學(xué)為驗(yàn)證草酸性質(zhì)需0.1mol•L-1的草酸溶液480mL.
(2)配制該溶液需要草酸晶體6.3g.
(3)為驗(yàn)證草酸具有弱酸性設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖荁D.
A.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.測定0.1mol•L-1草酸溶液的pH
C.將草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
D.測定草酸鈉溶液的pH
(4)該小組同學(xué)將0.1mol•L-1草酸溶液和0.1mol•L-1的NaOH等體積混合后,測定反應(yīng)后溶液呈酸性,則所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-).
III.乙二酸的還原性:
(5)該小組同學(xué)向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液,發(fā)現(xiàn)酸性KMnO4溶液褪色,從而判斷草酸具有較強(qiáng)的還原性.該反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
(6)該小組同學(xué)查閱資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”,利用上述原理準(zhǔn)確測定菠菜中草酸鹽含量,回答有關(guān)問題:
①操作:取m g菠菜樣品,將其中草酸鹽轉(zhuǎn)化為CaC2O4沉淀分離出來,用鹽酸溶解后,將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶中加水配制成100mL溶液.每次用酸式滴定管移取25.00mL該溶液,用0.0100mol•L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL.
②計(jì)算:菠菜中草酸鹽(以(QUOTE計(jì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.88V}{m}$%.
③討論:用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液結(jié)果可能偏高,如果不考慮操作引起的誤差,原因很可能是溶液中可能含有其他還原性物質(zhì)會消耗高錳酸鉀.

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16.亞氯酸鈉(NaClO2)廣泛用于紡織、印染工業(yè),ClO2為一種黃綠色氣體,是國際公認(rèn)的高效、安全的漂白劑和消毒劑,生產(chǎn)亞氯酸鈉的主要流程如圖1所示,請回答下列問題:

(1)反應(yīng)Ⅰ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1
(2)A溶液是氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)物,則反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O
(3)NaClO2水溶液呈堿性,其原因是ClO2-+H2OHClO2+OH-(用離子方程式表示).
(4)目前已開發(fā)用電解法制ClO2的新工藝,如圖2所示:用石墨作電極,一定條件下電解飽和食鹽水制ClO2,則陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式為Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+電解一段時間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),停止電解,通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為0.02mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.央視焦點(diǎn)訪談節(jié)目在2010年10月報(bào)道,俗稱“一滴香”的有毒物質(zhì)被人食用后會損傷肝臟,還能致癌.“一滴香”的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.該有機(jī)物遇FeCl3溶液顯紫色
B.1mol該有機(jī)物最多能與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
C.該有機(jī)物能發(fā)生取代、加成、氧化和消去反應(yīng)
D.該有機(jī)物的一種芳香族同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

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