题目
题型:不详难度:来源:
(1)能说明有SO2气体产生的实验现象是 。
(2)图2中导气管e的主要作用为 。
(3)上述装置中图2中的NaOH溶液能吸收SO2尾气,防止污染,如将其更换为酸性KMnO4溶液,同样可以达到目的,试写出酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式:
。
(4)对比两套实验装置,不难发现图2装置除了能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境外,还有一个非常明显的优点,你认为是 。
(5)反应一段时间后停止反应,待冷却后用胶头滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+; Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。
为确认溶液的成分,选用如下试剂:
A.稀HCl溶液 | B.稀硫酸 | C.KSCN溶液 | D.酸性KMnO4溶液 |
试完成下列相关的实验探究:
实验步骤 | 实验现象及结论 |
1、取一支洁净的试管,滴加1-2mL的试样溶液,再向试管中滴加几滴KSCN溶液 | (1) ,则说明Ⅱ成立。 (2) ,则说明溶液中存在Fe3+,则Ⅰ或Ⅲ成立。 |
2、 | 。 |
答案
(2)停止加热时,能防止倒吸或平衡压强(凡合理答案均可)(2分)
(3)2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(2分)
(4)便于控制反应的发生和停止 (2分)
(5)
实验步骤 | 实验现象及结论 |
1、取一支洁净的试管,滴加1-2mL的试样溶液,再向试管中滴加几滴KSCN溶液 | (1)如果没有观察到溶液颜色的明显变化,则说明Ⅱ成立。(1分) (2)如果观察到溶液颜色转化为红色,则说明溶液中存在Fe3+,则Ⅰ或Ⅲ成立。(1分) |
2、 另取一支洁净的试管,加1-2mL试样溶液,用胶头滴管逐滴滴加酸性KMnO4溶液 。(1分) | 如果滴加酸性KMnO4溶液后溶液的紫红色褪色,则说明溶液中含有Fe2+,说明Ⅲ成立;如果滴加酸性KMnO4溶液后溶液紫红色不褪,则说明溶液中没有Fe2+,说明Ⅰ成立。5Fe2+ + MnO4- +8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O 。(2分) |
解析
试题分析:(1)二氧化硫的特性是使品红溶液褪色,因此能说明有SO2气体产生的实验现象是:B中品红溶液褪色。
(2)停止加热时,装有铁和浓硫酸的试管中压强减小,有这样一根导管能防止倒吸或平衡压强。
(3)2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(2分)
(4)想让反应开始,把铁丝推一下让其接触浓硫酸,想让反应停止时,将铁丝拉离浓硫酸,这样便于控制反应的发生和停止
(5)铁离子与硫氰化钾反应可以生成血红色的溶液,用此来检验三价铁离子,二价铁离子的检验是得用其还原性。亚铁离子被高锰酸钾氧化,然后再利用硫氰化钾来进行确定。
核心考点
举一反三
实验步骤 | 实验操作 |
Ⅰ | 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温 |
Ⅱ | 取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解 |
Ⅲ | 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红 |
由此甲同学得出结论:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式__________________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是____________(填序号)。
a.氯水 b.氯水+KSCN溶液 c.K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是____________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知,煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入试剂:稀硫酸、________ (填试剂名称)和氨水;再_________(填操作名称),灼烧,即可得到Fe2O3。
(5)工业上用氧化还原滴定法测菱铁矿中FeCO3的质量分数,通过控制样品的质量,使滴定时消耗KMnO4溶液体积为c mL,对应菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%,可以简化计算。某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.0 200 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被还原成Mn2+),最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质,则所取菱铁矿的质量a=__________g。(FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1)
Ⅰ.铁触媒(+2价铁和+3价铁组成的氧化物)是工业合成氨的催化剂。某学习小组用下列流程测定铁触媒的含铁量。根据题意回答相关问题:
(1)步骤①中需用1.50 mol·L-1的硫酸100mL,若用18.4mol·L-1的浓硫酸来配制,则需要用量筒量取浓硫酸 mL
(2)步骤②通入Cl2的目的是 (用离子方程式表示)
(3)步骤④后需用 (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
(4)步骤⑤消耗0.10mol·L-1的Na2SO3溶液25.00mL,则铁触媒中铁的质量分数为 。
Ⅱ.目前的研究表明,铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理。
(1)用K2FeO4处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体,并放出无色无味的气体和其它物质,写出反应的离子反应方程式 ,处理废水时既利用K2FeO4强氧化性,又利用生成氢氧化铁胶体的 作用。
(2)MFe2O4可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox (3<x<4),其中M表示+2价的金属元素,常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,达到回收硫、净化空气目的,转化过程表示如下:
则可以判断x y,氧化性:MFe2Oy SO2(填“>”、“<”或“=”)
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)
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_________________________________________________________________.
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