题目内容

(15分) 某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:

探究一

(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因

_______________________________________________________________________。

(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1 mol·L-1KSCN溶液;0.1mol·L-1 KI溶液;0.2mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管

请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:

实验步骤

现象

结论

离子方程式

第一步

取2-3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。

 

 

第二步

 

若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+

若无明显变化,则不含Fe3+

 

探究二  为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4

(3)装置乙的作用:                                                 

(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定

气体Y中含NO? 说明理由。

________________________________________________________________________。

 (5) 同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20 mLKMnO4溶液。

则气体Y中NO、NO2的体积比为           

(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)

 

(1)①反应放热,一段时间后溶液温度升高,反应速率加快; ② 由于铁中含杂质铜,反应时形成Fe-Cu 微型原电池,加快反应速率。(2分)

 (2 )(4分)

步骤

操作

现象与结论

可能的离子方程式

第1步

 

若溶液变红色,则溶液含有Fe3+

若无现象,则不含Fe3+

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

第2步

另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液

 

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

(3)验证NO2的存在并除去NO2(3分)

(4)不能确定,由于NO2与水反应也能生成NO,故不能确定气体Y中含NO。(3分)

(5) 1∶3(3分)

解析:

 

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探究一

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_______________________________________________________________________。

(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1 mol·L-1 KSCN溶液;0.1 mol·L-1 KI溶液;0.2 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管

请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:

实验步骤

现象

结论

离子方程式

第一步

取2-3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。

 

 

第二步

 

若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+

若无明显变化,则不含Fe3+

 

探究二   为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4

(3)装置乙的作用:                                                  

(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定

气体Y中含NO? 说明理由。

________________________________________________________________________。

 (5) 同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20 mLKMnO4溶液。

则气体Y中NO、NO2的体积比为           

(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)

 

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