(16分)Fe、Cu都是人類較早使用的金屬,某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的手段研究Fe、Cu以及化合物的相關(guān)性質(zhì)。請你參與研究并回答下列問題:
(1)甲同學(xué)完成了Fe、Cu分別與S、Cl2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),下列物質(zhì)中不可能為甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的生成物是       
A.FeCl3B.FeCl2C.CuCl2D.FeS

(2)乙同學(xué)為驗(yàn)證Fe能和熱的濃HNO3反應(yīng),設(shè)計(jì)了如上圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,請說出裝置B的作用:                              。開始加熱前        (填“有”或“無”)明顯現(xiàn)象。
(3)當(dāng)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),鐵完全溶解,試管液面上方為無色氣體,試管上部為紅棕色氣體,此時(shí)丙同學(xué)用所得的溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)和探究:
①在所得的溶液中加入一小塊Cu片,結(jié)果Cu片先逐漸溶解,并伴隨其他現(xiàn)象,反應(yīng)一段時(shí)間后不再溶解。丙同學(xué)依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象得出Cu片溶解的原因可能是和過量的HNO3發(fā)生反應(yīng)。他依據(jù)的反應(yīng)現(xiàn)象是                                                        ;該反應(yīng)的離子方程式為                              。你認(rèn)為Cu片溶解是否還有另一原因,若有請用化學(xué)方程式表示其理由:                                (若無此空不填)
②請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明在加入Cu片并反應(yīng)完全后的溶液中含有Fe2但不含有Fe3。說明具體的操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象                                                          
③丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后加水稀釋后得到溶液500mL,假設(shè)實(shí)驗(yàn)全過程硝酸只被還原成NO和NO2共0.02 mol并測得溶液中Fe2和Cu2+濃度均為0.02 mol/L,則NO3-的物質(zhì)的量濃度為   
mol/L。生成NO氣體的體積為 _________________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(4)本次探究實(shí)驗(yàn)用掉密度為1.5g·cm-3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的濃硝酸3mL,超出實(shí)際參加反應(yīng)的量其原因有(寫出兩點(diǎn)):①                                             


(3)①生成無色氣體;試管上部出現(xiàn)紅棕色氣體(1分); 
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分);
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2(2分)。
②取該溶液少許,滴加適量的KSCN溶液,不出現(xiàn)紅色,再滴加適量新制氯水,出現(xiàn)紅色
③0.08  0.224
(4)①濃硝酸易揮發(fā),部分硝酸揮發(fā) ②硝酸受熱分解
考查鐵銅與硝酸的反應(yīng)
(1)由于氯氣的氧化性強(qiáng),與鐵銅反應(yīng)生成的均為高價(jià)氯化物,而硫的氧化性相對較弱,與鐵銅只能生成低價(jià)硫化物,故答案為B
(2)由于硝酸的強(qiáng)氧化性,鐵在冷的濃硝酸中鈍化,故不加熱時(shí)無反應(yīng),也無現(xiàn)象
加熱時(shí)可能發(fā)生反應(yīng):Fe+6HNO3(濃)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
2Fe3+Fe=3Fe2
由于NO與NO2可被堿液吸收,故為防止倒吸,采用B裝置,起到安全瓶的作用
(3)①剩余的硝酸或生成的Fe(NO3)3均可溶解銅
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分);
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2(2分)。
故可通過觀察是否有氣泡產(chǎn)生來判定是那種物質(zhì)來氧化銅
②考查鐵離子的檢驗(yàn):一般采用加入KSCN溶液是否呈現(xiàn)血紅色來檢驗(yàn)
③所得溶液為硝酸銅及硝酸亞鐵的混合溶液,它們的物質(zhì)的量均為0.01mol,故NO3的物質(zhì)的量為0.04mol,其物質(zhì)的量濃度為0.08mol/L;
設(shè)NO、NO2的物質(zhì)的量分別x、y,則x+y=0.02
由電子的得失守恒可知:3x+y=(0.01+0.01)×2(金屬鐵、銅的物質(zhì)的量也均為0.01mol)
求得x=y=0.01mol,即兩氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下均為0.224L
(4)由氮原子的守恒可知硝酸的物質(zhì)的量理論上為0.04+0.02=0.06mol,而實(shí)際消耗硝酸為:,可能由于硝酸為熱不穩(wěn)定酸,易揮發(fā),均可造成它的損耗
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。
甲同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO3;乙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是Cu(OH)2;
丙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。(查閱資料知:CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水)
Ⅰ、⑴按照甲同學(xué)的觀點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為______________________;
(2)在探究沉淀成分前,須將沉淀從溶液中過濾、洗滌、低溫干燥,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是                                             。
Ⅱ、請用下圖所示裝置,選擇必要的試劑,定性探究生成物的成分。

(1)各裝置連接順序?yàn)開________→_________→___________。
(2)能證明生成物中有CuCO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO3和Cu(OH)2兩者都有,可利用下列裝置通過實(shí)驗(yàn)測定其組成。

(1)裝置C中堿石灰的作用是_________________________________________。
(2)若沉淀樣品的質(zhì)量為m克,裝置B質(zhì)量增加了n克,則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(12分)
某學(xué)習(xí)研究小組根據(jù)金屬鋅、鋁、鐵分別與稀鹽酸反應(yīng)的相對速率,探究金屬鋅、鋁、鐵的金屬活動(dòng)性。
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]
為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模仨毧刂茖?shí)驗(yàn)條件。你認(rèn)為控制的實(shí)驗(yàn)條件是(可填滿也可不填滿
(1)                          ;(2)                          ;
(3)                          ;(4)                          。
[實(shí)驗(yàn)探究]
該學(xué)習(xí)研究小組在上述實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下,進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn):各量取50mL稀鹽酸于小燒杯中,分別同時(shí)加入足量的三種表面無氧化膜的金屬片,用pH計(jì)測定溶液的pH并將信息傳輸?shù)诫娔X,電腦動(dòng)態(tài)地繪制出溶液中c(H+)隨時(shí)間t的變化曲線(反應(yīng)過程中溶液的體積沒有變化)。下圖是反應(yīng)到t1s時(shí)電腦記錄的曲線:

[交流與表達(dá)]
根據(jù)上述c(H+)隨時(shí)間t的變化曲線回答下列問題:   
(1)表示金屬活動(dòng)性最弱的金屬與H+反應(yīng)的變化曲線是     (填“a”、“b”或“c”編號(hào))。   
(2)在同一時(shí)間內(nèi),表示不同反應(yīng)的反應(yīng)速率可以有:同溫同壓下放出氫氣的體積V(H2);溶液中H+濃度的減少△c(H+);固體減少的量△m或△n。在0一t1s之間,設(shè)A1和Zn分別與鹽酸反應(yīng)的速率為v(Al)和v(Zn):
A若以溶液中c(H+)減少來表示不同反應(yīng)的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值為     
B若以固體質(zhì)量的減輕來表示不同反應(yīng)的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值為      
C若以固體物質(zhì)的量減少來表示不同反應(yīng)的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值為     。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)
某中學(xué)高一化學(xué)興趣小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室探究用過量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取SO2。         
(1)這樣制取的SO2中可能含有的雜質(zhì)有            。
(2)某同學(xué)用下列裝置連接成一整套實(shí)驗(yàn)裝置以驗(yàn)證①的判斷是否正確,若按氣體從左到右流向時(shí),氣體流經(jīng)的各裝置導(dǎo)管的編號(hào)依次是               → (用a、b……填寫;每套裝置只允許使用一次)。

(3)根據(jù)②確定的實(shí)驗(yàn)過程,請將實(shí)驗(yàn)時(shí)有關(guān)裝置中所盛藥品、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論填入下表:
裝置
所盛藥品
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
B
 
 
 
C
 CuO固體
 
 
D
無水CuSO4
 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用手持技術(shù)探究強(qiáng)堿和不同的酸中和反應(yīng)的過程如下:
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①分別配制濃度均為0.1mol·L-1的NaOH、HC1、CH3 C00H、H3PO4溶液備用。配制過程中用到的玻璃儀器有燒杯、容量瓶、玻璃棒、細(xì)口瓶、____、____。
②在錐形瓶中加入10mL0.1 mol.L-1的HC1,在25.00mL____(填“酸式”、“堿式”)滴定管中加入0.1 mol.L-1的NaOH,連接數(shù)據(jù)采集器和pH傳感器。
③向錐形瓶中滴入NaOH,接近估算的NaOH用量附近時(shí),減慢滴加速度,等讀數(shù)穩(wěn)定后,再滴下一滴NaOH。
④存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)繪制的pH變化圖。用0.1 mol·L-1的CH3 C00H、H3 P04溶液代替HC1重復(fù)上述②~④的操作。
(2)結(jié)果分析:20℃時(shí)NaOH分別滴定HC1、CH3 C00H、H3 P04的pH變化曲線如下。

根據(jù)上述曲線回答下列問題:
①20℃時(shí),三種酸從強(qiáng)到弱的順序是            
②滴定開始后醋酸曲線變化比鹽酸快的原因是                     ;
③醋酸恰好中和時(shí)pH≈8的原因是                ;
④你認(rèn)為前述的步驟中,NaOH滴定磷酸是否可行?   (填“可行”、“不可行”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)探究學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下圖裝置制取硝酸。(圖中的夾持和加熱儀器均已略去)
實(shí)驗(yàn)中可供使用的藥品有:Na2CO3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、Na2O2、NaOH溶液、水。

請回答下列問題:
(1)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是    。裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是       
(2)撤去裝置C中的加熱裝置后,鉑絲仍然保持紅熱,這是因?yàn)椋?u>               。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,要使NH4HCO3充分轉(zhuǎn)化為HNO3,還要在裝置C中通入氧氣。利用上述藥品制取氧氣,可以選用下列裝置中的             。(填序號(hào))

   、佟       ②       ③   、堋   
(4)裝置E中盛放的是        溶液,其作用是                    。
(5)實(shí)驗(yàn)中,為了省略制氧氣的裝置,可以在A中再加入上述提供藥品中的一種物質(zhì),它是      

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(5分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2),并探究其實(shí)驗(yàn)式。

(1)按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置,檢查裝置的氣密性的方法是            
(2)反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中,目的是         。
(3)制備氮化鈣的操作步驟是①打開活塞K并通入N2;②點(diǎn)燃酒精燈,進(jìn)行反應(yīng);
③反應(yīng)結(jié)束后,      ;④拆除裝置,取出產(chǎn)物。
(4)數(shù)據(jù)記錄如下:
直玻管質(zhì)量m0/g
直玻管與鈣的質(zhì)量m1/g
直玻管與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
14.80
15.08
15.15
①計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)式CaxN2,其中x=      
②若通入的N2中混有少量O2,請比較x與3的大小,并給出判斷依據(jù):
                             

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是

實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
A
左邊燒杯中鐵表面有氣泡,右邊燒杯中銅表面有氣泡
活動(dòng)性:Al>Fe>Cu
B
燒瓶內(nèi)顏色深淺不同
說明:2NO2
N2O4(g) △H<0
C
白色固體先變?yōu)榈S色,后變?yōu)楹谏?br />溶度積(Ksp):AgCl>AgBr
>Ag2S
D
錐形瓶中有氣體產(chǎn)生,燒杯中液體變渾濁
非金屬性:Cl>C>Si

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(14分)某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng),用下圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。

(1)裝置D中試管口放置的棉花中應(yīng)浸一種液體,這種液體是          ,其作用是          。
(2)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯的現(xiàn)象后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時(shí)B中現(xiàn)象是                     。B中應(yīng)放置的液體是          (填字母)。
a.水 b.酸性KMnO4                            c.濃溴水                             d.飽和NaHSO3
(3)取6.4g銅片和12mL 18.4mol·L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認(rèn)為原因是          
②下列藥品能用來證明反應(yīng)結(jié)束后燒瓶中確實(shí)有余酸的是          (填字母)。
a.鐵粉                                           b.銀粉                                  c.碳酸氫鈉溶液               d.氯化鋇溶液
(4)為定量測定余酸物質(zhì)的量濃度,某同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):先測定銅片和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的SO2的量,再計(jì)算余酸的物質(zhì)的量濃度。測定SO2的量的方案很多,下列方案可行的是
          (填字母)
a.將裝置中產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱量
b.將裝置中產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔繗溲趸^溶液中,反應(yīng)完全后過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
c.將裝置中產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛崴峄南跛徜^溶液中,反應(yīng)完全后過濾,洗滌干燥、稱量沉淀

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