题目内容

(16分)有一种催化剂为铁的常见的氧化物,为探究该氧化物的成分:
(一)某同学将适量稀硝酸加入少许样品中加热溶解;取少许所得溶液,滴加KSCN溶液,出现红色,由此得出该氧化物中铁元素为+3价,你认为该结论         (合理或不合理),理由:                   
(二)请你完成对该铁的氧化物成分的探究分析:
提出对该氧化物的合理假设:
a.假设1:         ;b.假设2:假设该氧化物为FeO;c.假设3:         
(三)[设计方案证明上述假设,选择合适的仪器和药品]
(四)[实验过程以及结论分析]:(请填写空格①和②)
实验操作
预期现象与结论
步骤1:用滴管取一定量3mol·L-1H2SO4于试管中,加热煮沸数分钟除去溶于其中的氧气

步骤2:用药匙取少量样品于试管中,用滴管加入适量除去氧气的3mol·L-1H2SO4并加热,充分反应得A溶液
固体溶解,溶液颜色有变化
步骤3:取少许A溶液于试管中,滴加1—2滴20%KSCN溶液,振荡

步骤4:另取少许A溶液于试管中,滴加1—2滴0.2mol·L-1KMnO4溶液,振荡


(一)不合理(2分),由于硝酸会氧化其中可能存在的二价铁,结果只能判断样品溶解于硝酸后中存在三价铁而不能确定原样品中铁元素的价态。(2分)
(二)假设1:假设该氧化物的化学式为Fe2O3(2分)
假设3:假设该氧化物的化学式为Fe3O4(2分)
(四)①:若溶液不呈红色,则假设2成立(2分)
若溶液呈红色则假设1或假设3成立(2分)
②若溶液呈紫红色则假设1成立(2分)
若溶液紫红色褪去则假设3成立(2分)
(可能出现假设1、假设2和①及②的对应和上述答案有位置差异,合理则给分)
练习册系列答案
相关题目
某实验小组欲测定KMnO4的分解率α,但加热前忘记称量KMnO4的质量。面对此情况,甲同学采用下述方法:在加热时,利用浓盐酸与KMnO4受热部分分解后所得的固体混合物反应产生的Cl2被碱石灰吸收,通过碱石灰增重来计算KMnO4的分解率α。(与热的浓盐酸反应时,固体混合物中的Mn元素均被还原成Mn2+

取KMnO4受热部分分解后所得的固体混合物mg进行实验,请从上图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套反应装置,其它固、液试剂自选。(其中某些连接和固定仪器用的                             
玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置、打气筒等均略去)       
(1)在反应发生前,为了消除装置内空气中酸性气体的影响,须用打气筒向装置内鼓入一定量的空气。请你在下表中填写完成本实验时各装置的连接次序及药品。
各装置连接次序
 
A
 
 
C
C
对应的药品
 
d:浓盐酸
e:固体混合物
 
 
碱石灰
碱石灰
(2)上述高锰酸钾受热部分分解后所得固体混合物中K2MnO4与MnO2物质的量之比是         
(3)当A装置内反应结束后,关闭分液漏斗活塞,打开止水夹k,再一次用打气筒向装置内鼓入一定量空气,其目的是       
(4)若测得碱石灰增重ng。为了计算KMnO4的分解率α,该同学采用方法如下:设原mg的固体混合物中KMnO4及MnO2的物质的量分别为x、y,依据实验数据mn,可列出三个含x、y、α的等式,请你写出这三个等式。(注意:等式中不用带单位)
仅含m、x、y的等式①:m                    
仅含n、x、y的等式②:n                    
仅含α、x、y的等式③:α=                   
(5)另一同学设计更为简单的方法(无须化学反应)也可测定KMnO4的分解率α。
该同学的方法是:称取一定量KMnO4受热部分分解后所得的固体混合物,置于盛有适量蒸馏水的烧杯中,充分搅拌,再进行“一系列实验操作”并记录实验数据,最后经计算,即可得出KMnO4的分解率α。该同学的“一系列实验操作”是指          
(14分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。

(1)图1中,A仪器的名称为        ,烧瓶中发生的离子反应方程式为            
(2)图2是图1的改进装置,改进的目的是                         
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,反应完全后,向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是           
②方案2中甲物质是        (填字母序号)。a、CaO       b、CuCO3     c、CaCO3      
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL  1.5mol/L的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6g。请回答下列问题:
③该反应的离子反应方程式为                                              
④控制温度在50℃和60℃加热的原因为           ,晶体采用酒精淋洗的优点是               
⑤上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是      (填“第一组”或“第二组”),理由是       

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网