题目
题型:不详难度:来源:
【实验设计】
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有: 。
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
【探究思考】
实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:
资料名称 | 物理性质描述 | 化学性质描述 |
《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637 | 白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 | 与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花 |
《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637 | 白色沉淀 | 此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
《普通化学教程》(下册)P788 | 白色 | 能强烈吸收O2,迅速变成棕色 Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+。 |
阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:__________ ;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成__________________。
(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势。加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于___________(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于___________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
答案
方法一:B;(1分) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 (2分)
(H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 写不写都不扣分,也不给分)
方法二:⑦、⑨或⑦、⑧、②。(每空1分,共4分)
【探究思考】(1)由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3,FeO•Fe2O3•4H2O;(2)打开,发生,Fe(OH)2•nH2OFe(OH)2+nH2O;
解析
试题分析:【实验设计】由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中防止氧气对实验的干扰是实验成功的关键;方法一的原理是利用铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁来提供Fe2+,利用生成的氢气来排除装置内氧气,防止氢氧化亚铁被氧化,关闭止水夹C,可使A装置内压强增大,将FeSO4溶液排到B中与氢氧化钠溶液反应,从而生成稳定的Fe(OH)2;最终在B容器中观察到白色沉淀,涉及到的化学方程式有:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,方法二是利用电解原理来制备氢氧化亚铁;按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀,则阳极材料为铁,铁放电提供亚铁离子,金属或导电的非金属作阴极,可以选用铁或石墨;阴极上氢离子放电同时有氢氧根离子生成,所以可以选用氯化钠溶液,为防止亚铁离子被氧化,液体C起隔绝空气的作用,则C的密度小于d的密度,所以C可以选用植物油,选⑦、⑨或⑦、⑧、②;
【探究思考】(1)由资料信息可知,氢氧化亚铁为白色而氢氧化铁为棕色,二者的混合物呈现出绿色,因此实验中出现灰绿色或绿色的现象应是生成的Fe(OH)2部分被氧化而混入少量的Fe(OH)3的缘故;微绿色Fe3(OH)8可认为是Fe(OH)2与Fe(OH)3的结合起的一种物质,其中铁既显+2价也显+3价,根据化合价规则和原子守恒,Fe3(OH)8写成氧化物形式为:FeO•Fe2O3•4H2O,答案为:由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3,FeO•Fe2O3•4H2O;(2)验证乙同学的猜测要防止Fe (OH)2•nH2O被空气氧化,因此活塞C应处于打开状态,容器A中的反应要继续进行,Fe (OH)2•nH2O受热分解生成氢氧化亚铁和水,答案为:打开,发生,Fe(OH)2•nH2OFe(OH)2+nH2O。
核心考点
试题【某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:【实验设计】方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)固体A用稀盐酸溶解而不用水溶解的原因是________。
(2)加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的____(填序号)。
A.NaOH | B.NH3.H2O | C.CuO | D.Cu(OH)2E. CuSO4 |
(4)实验室采用如下图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体A(部分加热仪器和夹持装置已略去)。
①该装置中仪器a的名称是____,其中发生反应的离子方程式是____________。
②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCI的装置,你认为是否必要?____________(填“是”或“否”)。
③该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是_______________________。
回答下列问题:
(1)焙烧硫铁矿的主要方程式为 。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是提高铁元素的浸出率、 。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为 ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学式) 。
(4)在氧化过程中,如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在: 。
(5)如果将氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)放在坩埚中加热灼烧,最后得到的固体为 。
(6)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K= ; 工业在接触法制硫酸的生产中,采取下列哪些措施有利于提高SO2转化率 。
①V2O5作崔化剂 ②通入过量O2 ③SO2、O2进行二次氧化 ④通入过量SO2
Ⅰ.甲同学根据如下流程进行实验,回答以下问题:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有 、 (填仪器名称)
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式 。
(3)将沉淀物置于坩埚中加热至恒重后,冷却至室温,称量剩余固体和坩埚的质量,计算。
实验中加热至恒重的目的是 。
(4)若坩埚质量是W1g,坩埚与加热后固体总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是 。
Ⅱ.乙同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)溶解样品改用了硫酸,用离子方程式指明不再用盐酸原因是 ;
(2)若要用实验证明操作Ⅱ所得滤液中不存在Fe3+,其最可靠的化学方法是 ;
(3)若滴定用掉c mol/L KMn04溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是 。
A.韧性比生铁好 | B.在冷的浓硫酸中钝化 |
C.不能与盐酸反应 | D.在冷的浓硝酸中钝化泛使用 |
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答下列的问题。
铁在周期表中的位置是_______
请写出该反应的化学方程式: ;
(3)曾利用铝和铁的氧化物反应原理来焊接钢轨,该反应的化学方程式为
(4)现有铁和铂组成的合金共a mol,其中Pt的物质的量分数为x,研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中,使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO。试回答下列问题:
①随HNO3用量的增加,溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有四种情况,请用粒子符号填写下表空白:
| ① | ② | ③ | ④ |
溶液中的金属离子 | | Fe2+ | | |
残留固体成分 | Fe、Pt | | Pt | Pt |
②当x="0.5" ,且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等,在标准状况下共产生112mLNO。
则a = ,b = ,
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