题目
题型:不详难度:来源:
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为 mol。
(2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部是FeO
假设二:
假设三:
(3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。
【定性研究】请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期实验现象和结论 |
取少量黑色固体, | |
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为: 。
根据图象,如有1.0 g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热,最终残留黑色固体的质量大于0.4 g。某同学由此得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
答案
(1)还原性(1分) 0.6(2分)
(2)假设二:全部是Fe3O4(1分) 假设三:是FeO和Fe3O4的混合物(1分)
(3)【定性研究】(每空2分)
实验步骤:取少量黑色固体,加入适量稀盐酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液
预期实验现象和结论:若溶液不变红色,则假设一成立;若溶液变红色,则假设一不成立
【定量研究】
FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑,3分)
不同意(1分),实验未在密闭容器中进行,FeO会被空气中的氧气进一步氧化,生成铁的其他氧化物(2分)
解析
试题分析:
(1)高锰酸钾溶液的紫红色褪去,溶液变为棕黄色,很显然是FeC2O4被高锰酸钾氧化为Fe3+的结果,表明FeC2O4具有还原性。分析有关元素化合价的变化可知,反应过程中1 mol FeC2O4·2H2O可失去3 mol电子,而l mol KMnO4可得到5 mol电子:根据得失电子数相等的原则,反应中FeC2O4·2H2O与KMnO4的物质的量之比为5:3。因此,若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为3/5 mol。
(2)铁的氧化物中,呈黑色的有FeO和Fe3O4。
(3)【定性研究】FeO与盐酸或硫酸反应生成Fe2+,Fe2+与KSCN不反应。但Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物溶于稀盐酸或稀硫酸中生成Fe3+,遇KSCN变红色。据此即可设计方案进行验证。
【定量研究】草酸亚铁品体受热首先失去结品水,得到FeC2O4(即A点对应物质)。400℃时固体质量减少,应该是FeC2O4发生分解,牛成铁的氧化物(即B点对应物质)。根据图象可知1.0 g晶体分解生成的铁的氧化物的质量为0.4 g。设此铁的氧化物的化学式为FeaOb,根据Fe守恒可知0.4 g此氧化物中铁元素的质量为1.0 g×,氧元素的质量为(0.4g—1.0 g×)g,故a:b="(1.0" g×):(0.4g—1.0 g×),解得a:b=1:1,即晶体分解所得铁的氧化物为FeO。至此不难写出草酸亚铁晶体分解的化学方程式为:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑)。此后,残留固体的质量逐渐增大,显然是被空气中的氧气所氧化,生成了铁的其他氧化物。由于坩埚是敞口容器,FeO会被空气中的氧气进一步氧化生成铁的其他氧化物,根据图象可知固体质量肯定会大于4.0 g。
核心考点
试题【草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸业铁晶体的化学性质, 进行了一系列实验探究。(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.装置甲可用于检验有乙烯生成 |
B.装置乙可用于收集和吸收氨气 |
C.装置丙可用于除去CO2中混有的HCl气体 |
D.装置丁可用于除去溴苯中的溴 |
用H2SO4调节溶液PH至1~2,H2SO4作用是 。
(2)加NaClO溶液至PH=5~6并加热煮沸5~10分钟,沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物,这两种难溶物的化学式分别为 、 ;其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为 。
(3)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的实验方法是 。
(4)“操作X”是将溶液 、 、过滤洗涤,即得到MgSO4•7H2O晶体。
(5)准确称量制得的样品5g,用200mL水溶解,加入2 mol•L—1的盐酸5mL,在不断搅拌下滴加足量2 mol•L—1 BaCl2溶液,充分反应后,得沉淀4.46g,则样品纯度为 。
(1)步骤①中废渣的主要成分是 ,③中X试剂为 。
(2)实验室中进行萃取分液操作时,注入萃取剂,充分振荡,将分液漏斗于铁圈上静置,当液体分层后,接下来的操作是 。
(3)②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)为提高②中萃取百分率,应采取的措施是 。
(4)请完成④中的反应离子方程式:
□ClO3- + □VO2+ +□H+ =□VO3+ + □ +□
(5)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为 。
(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 。
已知:TiOSO4可溶于水且易水解,H2TiO3难溶于水。试回答下列问题:
(1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 (填操作名称);步骤④在实验室中常将试剂置于 (填仪器名称)中加强热。
(2)步骤③中加入热水的作用是 。
(3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫,写出该反应的化学方程式: 。
(4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂,二者反应后(Cr由+6价转化为+3价)可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物(常用FeO·FeyCrxO3表示)。欲制备该铁氧体复合氧化物,试求在酸性的含铬废水中,加入FeSO4·7H2O的质量应为废水中六价铬(相当于CrO3)质量的 倍。
① CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2S2Cl2。
已知S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:,它不稳定,在水中易发生岐化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低)。反应涉及的几种物质的熔沸点如下:
物质 | S | CS2 | CCl4 | S2Cl2 |
沸点/℃ | 445 | 47 | 77 | 137 |
熔点/℃ | 113 | -109 | -23 | -77 |
实验室利用下列装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去):
回答下列问题:
(1)装置B、C中玻璃容器的名称: ;反应原理(填写数字序号): 。
(2)实验中盐酸试剂通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是 。
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同(见图)。这种冷却方式可应用于下列高中化学中 实验。
A.石油分馏 B.制取溴苯 C.制取乙酸乙酯 D.制备阿司匹林
(4)B装置中盛放的是 ,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是 ,D中采用热水浴加热的原因是 。
(5)A部分仪器装配时,放好铁架台后,应先固定 (填仪器名称),整套装置装配完毕后,应先进行 再添加试剂。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置。拆除时,最先的操作应当是 。
(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑浊不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为 。实验完毕,当把剩余浓盐酸倒入E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是: (用离子方程式表示)。
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