题目
题型:不详难度:来源:
方案一:用下列流程测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(1)步骤④后面需用 (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
(2)因为通入Cl2不足量,“溶液B”中还含有 会影响测定结果。
(3)因为通入Cl2过量且加热煮沸不充分,“溶液B”中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2,完成下列实验报告。
限选试剂:0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL·L-1KSCN溶液
实验操作 | 实验现象与结论 |
| |
方案二:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(4)“干燥管C”的作用是 。
(5)称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后,测得“干燥管B”增重11.0g,则该铁触媒的化学式可表示为 。(相对原子质量:C-12 O-16 Fe-56)
答案
(3)
实验操作 | 预期现象和结论 |
取适量溶液B于试管中,滴加2-3滴紫色石蕊试液,振荡,观察现象。(2分) | 若溶液显红色,后红色褪去,则溶液B中含Cl2(2分); 若溶液变红后不褪色,则溶液B不含有Cl2(2分) |
(加入品红稀溶液也得分)
(4)防止空气中的CO2和水蒸气进入B中(2分)(5)Fe4O5或2FeO·Fe2O3(4分)
解析
试题分析:(1)要量取25.00mL稀释后溶液,则需要滴定管(或移液管)。由于溶液显酸性,因此应该用酸式滴定管。
(2)氯气具有强氧化性,如果氯气不足,则溶液中就可能含有未被氧化的亚铁离子。
(3)氯气具有氧化性,能氧化碘化钾。但由于溶液中含有铁离子,铁离子也能氧化碘化钾,所以不能选择淀粉碘化钾。由于氯气溶液中显酸性,同时生成你的次氯酸还具有强氧化性,具有漂白性,据此可以检验。即取适量溶液B于试管中,滴加2-3滴紫色石蕊试液,振荡,观察现象。若溶液显红色,后红色褪去,则溶液B中含Cl2;若溶液变红后不褪色,则溶液B不含有Cl2。
(4)CO还原铁的氧化物生成单质铁和CO2,CO2被碱石灰吸收,据此可以计算铁的氧化物中氧元素的质量。但由于空气中含有CO2和水蒸气,也能被碱石灰吸收干扰实验,所以C中碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入B中。
(5)碱石灰吸收反应中生成的CO2,所以碱石灰增加的质量就是CO2的质量。则根据“干燥管B”增重11.0g可知,反应中生成CO2的物质的量=11.0g÷44g/mol=0.25mol。CO结合氧化物中氧元素生成CO2,所以氧化物中氧元素的质量=0.25mol×16g/mol=4.0g,则氧化物中铁元素的质量=15.2g-4.0g=11.2g,物质的量=11.2g÷56g/mol=0.2mol,因此氧化物中铁和氧的原子个数之比=0.2:0.25=4:5,所以该铁触媒的化学式可表示为Fe4O5或2FeO·Fe2O3。
核心考点
试题【(16分)铁触媒(铁的某氧化物)是工业合成氨的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。方案一:用下列流程测定铁触媒的含铁量,确定其组成。(1)步骤④后】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.只含Cu2+、Fe2+、Zn2+ | B.只含Zn2+ |
C.只含Fe2+、Zn2+ | D.只含Cu2+、Fe3+、Zn2+ |
①取10 mL l mol·L-1FeCl3溶液,滴加3~4滴浓KSCN溶液,振荡后溶液立即变成红
色。
②取少量红色溶液,滴加少许浓硝酸,静置,溶液红色褪去,同时产生大量的红棕色气
体混合物A。
③将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中,产生白色沉淀B和剩余气体C。
气体C无色无味,能使燃烧的木条熄灭,可排放到空气中,不会改变空气的成分。
④过滤,向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸,沉淀完全溶解,同时产生能使澄清石灰水变
浑浊的无色无味气体D。
⑤取②中反应后溶液少许,滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)B的化学式为_________________;E的化学式为___________________。
(2)混合气体A的成分是___________________(填化学式)。
(3)该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论:Fe(SCN)3具有还原性,则实验②中反应时被氧化的元素是____________(填元素符号)。根据元素C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断出SCN-的结构式为_________________。
(4)实验②中反应的离子方程式为___________________________________________。
(5)该兴趣小组同学从上述实验中得到启发,若用SCN-间接检验Fe2+时应注意_________________________________________________________________.
一是发生氧化还原反应 ① ;二是发生互促水解反应 ② 。
为了证明发生怎样的反应,同学们设计并进行如下实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ:取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入某Na2SO3浓溶液至过量,观察到无气泡产生,无沉淀生成,但溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是 ③ 。
向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,可观察到溶液最终变为黄色。将所得溶液分成两等份:
其中一份加入KSCN溶液,溶液变成血红色,此步实验的目的是 ④ ;另一份加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是 ⑤ 。
实验Ⅱ:将FeCl3和Na2SO3溶液分别稀释后,重复实验Ⅰ,产生的现象完全相同。
同学们由上述实验得出的结论是 ⑥ 。
指导老师看过上述实验步骤后认为该设计有缺陷,应在开始实验前对某主要药品进行检验,该主要药品为 ⑦ ;检验的目的是 ⑧ 。
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很接近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜也有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗?
问题3:氧化铜有氧化性,能被H2、CO还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
实验探究
I.解决问题1
(1)需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需________(填试剂的化学式)溶液。
(2)用胆矾晶体配制1 mol·L-1CuSO4溶液250mL,选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管外,还有______________(填仪器名称)。
(3)为达到实验目的,请你补全实验内容和步骤:
①用CuSO4溶液制备Cu(OH)2;
②__________________________________________________________________________。
Ⅱ.解决问题2
取一定量I中制备获得的氢氧化铜固体于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。
(1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式:_______________________。
(2)从实验Ⅱ可得出的结论是在高温下正一价铜比正二价铜________(填稳定或不稳定),溶液中正一价铜比正二价铜_________(填稳定或不稳定)。
Ⅲ.解决问题3
设计如下装置(夹持装置未画出):
当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的单质气体Y;将X通人灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36g,并收集到0.28g气体Y。
(1)仪器A的名称是_____________________。
(2)X的化学式为_______________________。
A.将FeCl3溶液加热蒸干得到FeCl3固体 |
B.向Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸,无明显现象 |
C.向氢氧化镁悬浊液中滴加FeCl3溶液,无明显现象 |
D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,先出现白色沉淀,最终沉淀转化成红褐色 |
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