题目内容

【题目】为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列两组实验。

实验一:

(1)写出在高温加热装置中发生的反应的化学方程式___________

(2)虚线框处宜选择的装置是_____(”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是_________________

(3)实验后,为检验硬质玻璃管中的固体是否含+3价的铁元素,该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解,滴加_________溶液(填试剂名称或化学式),没有出现血红色,说明该固体中没有+3价的铁元素。请你判断该同学的结论是否正确并说明理由________

实验二:绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关,设为装置A)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2gB为干燥管。按图连接好装置进行实验。

实验步骤如下:(1)_______(2)点燃酒精灯,加热,(3)________(4)_______(5)________(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g

(4)请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上。

a. 关闭 b. 熄灭酒精灯 c. 打开缓缓通入 d. 冷却至室温

(5)必须要进行恒重操作的原因是_______________

(6)已知在上述实验条件下,绿矾受热只是失去结晶水,硫酸亚铁本身不会分解,根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目X=____________(用含m1m2m3的列式表示)

【答案】3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g) 铜丝由黑变红 硫氰化钾或KSCN 不正确,因为铁过量时:Fe2Fe3+=3Fe2+ c b d a 确保绿矾中的结晶水已全部失去

【解析】

实验一:(1)在高温加热装置中发生的反应是铁和水蒸气的反应;

2)铁和水蒸气反应生成的气体为氢气,氢气比空气轻;实验时应先将螺旋状铜丝加热,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,氢气还原氧化铜生成铜;

3)检验铁离子的试剂可以选择KSCN溶液,遇到铁离子变血红色,铁和铁离子反应生成亚铁离子;

实验二:实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭开关,防止氧气进入,冷却至室温再称量固体质量的变化;

4)实验步骤为:打开 K1 K2 缓缓通入 N2,点燃酒精灯,加热,熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭 K1 K2,称量A
5)为了使FeSO4晶体结晶水完全失去,保证测量结果更准确,需要进行恒重操作;
6)直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1)m(H2O)=(m2-m3),以此计算n(H2O)n(FeSO4),结晶水的数目等于

1)在高温加热装置中发生的反应是铁和水蒸气的反应,化学方程式是:3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g),故答案为:3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g)

2)铁和水蒸气反应生成的气体为氢气,氢气比空气轻,所以虚线框处宜选择的装置是乙,实验时应先将螺旋状铜丝加热,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,氢气还原氧化铜生成铜,现象是铜丝由黑变为红色,
故答案为:乙;铜丝由黑变红;

3)实验后,为检验硬质玻璃管中的固体是否含+3价的铁元素,该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解,滴加 KSCN溶液,没有出现血红色,不能说明该固体中没有+3价的铁元素,因为若铁过量会和生成的铁离子反应生成亚铁离子,Fe+2Fe3+=3Fe2+,没有出现血红色,不能说明该固体中没有+3价的铁元素,该同学的结论不正确,故答案为:硫氰化钾或KSCN;不正确,因为铁过量时:Fe2Fe3+=3Fe2+

4)实验步骤为:打开 K1 K2 缓缓通入 N2,点燃酒精灯,加热,熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭 K1 K2,称量A,重复上述操作步骤,直至 A 恒重,记为m3 g,故答案为:cbda

5)只有FeSO4晶体中的结晶水完全失去,才能使测量结果更加准确,所以需要进行恒重操作,使两次称量的质量差小于0.1g,故答案为:确保绿矾中的结晶水已全部失去;

6)直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1)m(H2O)=(m2-m3),则n(H2O)=n(FeSO4)=,结晶水的数目等于==;故答案为:

练习册系列答案
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(1)写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式____,其中电子占据的轨道数为 ____

(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时,总是使之先转换成草酸盐,然后经过灼烧而得其氧化物,如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3nH2O+6HCl

H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为____1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___

H2OVSEPR模型为 ___;写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式_______

HCIH2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体,如HCl2H2OHCl2H2O中含有H5O2+,结构为,在该离子中,存在的作用力有___________

a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.金属键 f氢键 g.范德华力 h.π i.σ

(3)表中列出了核电荷数为2125的元素的最高正化合价:

元素名称

元素符号

Sc

Ti

V

Cr

Mn

核电荷数

21

22

23

24

25

最高正价

+3

+4

+5

+6

+7

对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你发现的规律是___________

(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似,晶胞中Pr()原子位于面心和顶点。假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm,则该晶体的密度为_____gcm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值,不必计算出结果)

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