题目内容
某研究小组为探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应的实质。设计了如下图所示装置进行实验.
已知:1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1。
请回答:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 。
(2)实验前鼓入N2的目的是 。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________,说明SO2具有________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因。
观点1:SO2与Fe3+反应;
观点2:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
①若观点1正确,除产生沉淀外,还应观察到的现象是 。
②按观点2,装置B中反应的离子方程式是 ,
③有人认为,如将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验,也可验证观点2是否正确。此时应选择的最佳试剂是(填序号) 。
A.1 mol/L稀硝酸 |
B.1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液 |
C.6.0 mol/L NaNO3溶液和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液 |
D.3.0 mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液 |
(1)分液漏斗(2分)
(2)排净装置中的空气,防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰实验(2分)
(3)BaSO4(1分);还原(1分)
(4)①静置一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色(2分)
②3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+
或3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO+4H+;Ba2++SO42- = BaSO4↓(2分)
③ C(2分)
解析试题分析:(2)反应前要充入N2,排除装置A中的空气,反应对实验的干扰。
(3)硝酸具有氧化性,白色沉淀为BaSO4,说明SO2具有还原性。
(4)经过分析,各个观点,得出观点1是SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应。
①Fe3+把SO2氧化,离子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+。
②Fe(NO3)3中有Fe3+,a错;NO3-在酸性条件下有氧化性,b错。故选c。
SO2制备 Fe3+、NO3-的氧化性。
考点:考查SO2制备 Fe3+、NO3-的氧化性。
(10分)为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作 | 实验现象 |
ⅰ.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 | A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀 |
ⅱ.取C中沉淀加入盐酸 | C中白色沉淀不溶解 |
ⅲ.打开B中分流漏斗活塞,逐滴滴加H2O2 | 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 |
(2)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:H2O2>SO2。
①乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作是___________。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是____________。
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:氧化性H2O2>SO2。
(3)ⅲ中滴入少量H2O2没有明显变化。提出假设:
观点1:H2O2的量少不能氧化Br― 观点2:B中有未反应的H2SO3
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是___________________________________。
(4)通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是________。
研究氧化还应常用到高锰酸钾,高锰酸钾是一种重要的化学试剂。为了增强其氧化性常将其酸化,但在酸性条件下其水溶液不很稳定,会分解生成二氧化锰和氧气,而在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)高锰酸钾溶液保存的注意事项______________________________________________。
酸性溶液中高锰酸钾分解的离子方程式 _______________________________________。
(2)草酸可使酸性高锰酸钾溶掖褪色,请写出此反应的离子方程式______________________。
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入 KMnO4认溶液的次序(每滴溶液等体积) | KMnO4溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第 1 滴 | 1min |
褪色后再滴入第 2 滴 | 15s |
褪色后再滴入第 3 滴 | 3s |
褪色后再滴入第 4 滴 | 1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因________________________________________。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠来标定高锰酸钾济液的浓度。他们准确称取2.680g纯净的草酸钠配成500mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在______(填下途中的仪器编号)。
甲 乙 丙 丁
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定开始时,操作上必须是______________。
③当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为________________。
(附原子相对质量K=39Mn=55O=16 Na=23C=12)
对实验过程中出现的异常现象进行探究,是实施素质教育、培养创新精神的有效途经。
【实验1】用下图实验装置进行铜与浓硫酸的反应,实验中发现试管内除了产生白色硫酸铜固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有黑色的CuO、CuS、Cu2S。查阅资料:CuS和Cu2S均为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧,均转化为CuO和SO2。为了探究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如下实验:
(1)上述实验装置除了有尾气吸收装置外,还有一个显著的优点是 。
(2)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有 。
(3)确定乙是否煅烧完全的操作是 。
(4)煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为 。
【实验2】某化学兴趣小组设计了如下实验装置(尾气吸收装置未画出),探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱。
(5)根据下列实验操作和现象,填写实验结论。
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。 | D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,CCl4层无明显变化。 | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为: |
(6)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了异常的变化:D装置中,红色慢慢褪去;E装置中,CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2>(SCN)2。 ⅱ.Cl2和Br2反应生成的BrCl呈红色,沸点约5℃,与水发生水解反应。 ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。 |
①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因____ ;
请设计简单实验证明上述解释 。
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因 。
某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性。请你协助他们完成实验报告。
(1)实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性
(2)实验试剂及仪器:
试剂:氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸
仪器:胶头滴管外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是 。
序号 | 实验设计 | 实验观察(主要现象) | 离子方程式 | 解释与结论 |
① | 在铁粉中滴 入稀硫酸 | 铁粉溶解,溶液由无 色变成浅绿色,有无 色无味的的气体生成 | Fe +2H+= H2↑+ Fe2+ | Fe具有还原性 |
② | 氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,再加入氯水 | 滴入KSCN溶液无明 显变化,加入氯水立 即变成血红色 | | |
③ | 氯化亚铁溶液加 入锌片 | | Fe2++ Zn =" Fe" + Zn 2++ | |
④ | | | | Fe3+具有氧化性 |
(3)实验记录(在仿照①实验作答,划线部分不必填写)
(4)学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习,请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是
A、Cl2 B、Na C、Mg2+ D、H2O2
(5)在实验②中,有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后,就出现了血红色,你认为是什么原因: ;
你将对实验员在配制氯化亚铁溶液时,提出的建议是 。
(6)在配制氯化铁溶液时,由于实验员失误,可能导致溶液中含有少量的Fe2+,为帮助实验员进行检验少量Fe2+的存在,请从下列物质中选择合适的试剂( )
A、KSCN溶液 B、稀盐酸 C、KMnO4溶液 D、NaOH溶液
能将含有NaCl、AlCl3、MgCl2三种溶液一次性鉴别开来的试剂是
A.硝酸银溶液 | B.NaOH溶液 | C.氨水 | D.H2SO4溶液 |
下列解释事实的方程式不准确的是
A.铝热法炼铁:Fe2O3 + 2Al高温 Al2O3 + 2Fe |
B.工业上用NH3制备NO:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O |
C.向受酸雨影响的湖泊中喷洒CaCO3粉末:CO32- + 2H+="=" H2O + CO2↑ |
D.过氧化钠用于呼吸面具中作为氧气的2Na2O2 + 2CO2 ==2Na2CO3 + O2 |