题目内容

某化学兴趣小组在实验室对某固体催化剂(可能含有FeO、Fe2O3中的一种或两种)中铁元素的价态进行探究(已知：Fe2+能使高锰酸钾的酸性溶液褪色，反应式为：5Fe2+＋MnO4－＋8H+5Fe3+＋Mn2+＋4H2O)．

(1)将该固体催化剂在稀硫酸中溶解，请写出这两种氧化物与稀硫酸反应的离子方程式：________、________．

(2)请完成对铁元素价态的探究：

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3 mol·L－1　H2SO4，3％　H2O2、6 mol·L－1　HNO3、饱和氯水、0.01 mol·L－1　KmnO4、0.1 mol·L－1　KI、20％　KSCN溶液、蒸馏水．

①提出合理假设

假设1：________；

假设2：________；

假设3：催化剂中铁元素的价态既有＋3价又有＋2价．

①设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)

②实验过程

根据②的实验方案，进行实验．请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论．

答案：
解析：

　　解析：(1)FeO＋2H+Fe2+＋H2O(1分)；Fe2O3＋6H+2Fe3+＋3H2O(方程式先且顺序不限1分)

　　(2)

　　①提出合理假设

　　假设1：催化剂中铁元素的价态只有＋3价(1分)．

　　假设2：催化剂中铁元素的价态只有＋2价(1分)．(假设1和假设2先后顺序不限，但表格中的答案必须与假设对应)

　　假设3：

　　②设计实验方法证明你的假设

　　③实验过程

　　表格中的其它描述只要合理，均可参照本答案给分．


练习册系列答案
相关题目
已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）．某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．
步骤一：电解精制：
请回答以下问题：
Ⅰ．电解时，粗铜应与电源的
正
正
极相连．阴极上的电极反应式为
Cu2++2e=Cu
Cu2++2e=Cu

电解过程中，硫酸铜的浓度会变小，原因是锌，铁与硫酸铜发生置换反应．
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

（1）阳极泥的综合利用：
Ⅱ．稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的化学方程式：
3Ag+4HNO3（稀）=3AgNO3+NO↑+2H2O
3Ag+4HNO3（稀）=3AgNO3+NO↑+2H2O

残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些极其重要的信息：
序号 反应 平衡常数
① Au+6HNO3（浓）?Au（NO3）3+3NO2+3H2O ＜＜1
② Au3++4Cl-?AuCl4- ＞＞1
Ⅲ．从平衡常数的大小可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1：3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：
浓盐酸中含有大量的氯离子，Au3+离子和氯离子可以形成稳定的AuCl4-离子，平衡常数很大，进行很完全，反应①中Au3+离子的浓度显著下降，平衡向右移动，则金可以溶于王水中．
浓盐酸中含有大量的氯离子，Au3+离子和氯离子可以形成稳定的AuCl4-离子，平衡常数很大，进行很完全，反应①中Au3+离子的浓度显著下降，平衡向右移动，则金可以溶于王水中．

（2）滤液含量的测定：
以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

Ⅳ．则100mL滤液中Cu2+ 的浓度为
0.5
0.5
mol?L-1，
Ⅴ．则100mL滤液中Fe2+的浓度为
0.6
0.6
mol?L-1．
某化学兴趣小组在实验失室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物．已知：
①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2．
②氯气和碱的反应为放热反应．温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：3Cl2+6OH-=△5Cl-+ClO3-+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置，进行实验．
请回答下列问题：
（1）①甲装置用于制备氯气，乙装置的作用是
除去氯气中混有的氯化氢
除去氯气中混有的氯化氢
．
②该兴趣小组用100mL 12mol/L盐酸与8.7g MnO2制备氯气，并将所得氯气
与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca（ClO）2
7.15
7.15
g．
（2）小组成员发现，产物中Ca（ClO）2的质量明显小于理论值．他们讨论后认为，部分氯气未与石灰乳反应而逸出，以及温度升高是可能原因．为了探究反应条件对产物的影响，他们另取一定量的石灰乳，缓慢．匀速地通入足量氯气，得出了ClO-、ClO3-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为右图（不考虑氯气和水的反应）．
①图中曲线I表示
ClO-
ClO-
离子的物质的量随反应时间变化的关系．
②所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为
0.25
0.25
mol．
③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37mol，则产物中
n(ClO-)n(ClO3-)
=
7：6
7：6
．
（3）为了提高Ca（ClO）2的产率，可对丙装置作适当改进．请你给出一种改进方法：
将丙装置浸在盛有冷水的水槽中
将丙装置浸在盛有冷水的水槽中
．
已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）．某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．
步骤一：电解精制：

请回答以下问题：
电解时，粗铜应与电源的
正
正
极相连．阴极上的电极反应式为
Cu2++2e═Cu
Cu2++2e═Cu
．电解过程中，硫酸铜的浓度会
变小
变小
（选填：变大、不变、变小）．
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
（1）阳极泥的综合利用：
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式：
3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
．
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：
序号 反应 平衡常数
1 Au+6HNO3（浓）═Au（NO3）3+3NO2↑+3H2O ＜＜1
2 Au3++4Cl-═AuCl4- ＞＞1
从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1：3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：
浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应1平衡向右移动，则金溶于王水中
浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应1平衡向右移动，则金溶于王水中
．
（2）滤液含量的测定：
以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

则100mL滤液中Cu2+ 的浓度为
0.5
0.5
mol?L-1，Fe2+的浓度为
0.1
0.1
mol?L-1．
垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用．某化学兴趣小组在实验室中用废弃含有铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红（Fe2O3）．其实验方案如下：

（1）请写出在合金中加入KOH溶液后所发生的离子反应方程式：
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
．
（2）在滤液A中直接加入硫酸所获得的硫酸铝溶液中会含有杂质（K2SO4），请设计一个更合理的实验方案由滤液A制备纯净的硫酸铝溶液．仿照上图形式画出制备流程图：（提示：在箭头上下方标出所用试剂或实验操作）


（3）已知Fe（OH）3沉淀的pH是2～3.2．溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全．下列物质中，可用作调整溶液C的pH的试剂是
CD
CD
（填序号）
A．铜粉              B．氨水            C．氧化铜          D．氢氧化铜
（4）利用滤液D制取硝酸铜晶体，必须进行的实验操作步骤：加热蒸发、冷却结晶、
过滤
过滤
 （填操作名称）、自然干燥．
（5）在0.1L的混合酸溶液中，c（HNO3）=2mol?L-1，c（H2SO4）=3mol?L-1．将0.3mol的铜放入并充分反应后，产生的铜盐的化学式是
CuSO4
CuSO4
，被还原的n（HNO3）=
0.2mol
0.2mol
．
精英家教网某化学兴趣小组设计实验制取乙酸乙酯．现用如图装置进行实验，在圆底烧瓶内加入碎瓷片，再加入由2mL 98%的浓H2SO4和3mL乙醇组成的混合液，通过分液漏斗向烧瓶内加入2mL冰醋酸，烧杯中加入饱和Na2CO3溶液．请回答下列问题：
（1）写出圆底烧瓶内发生反应的化学方程式：
 
，反应中加入浓硫酸的作用是
 
．
（2）球形干燥管C的作用是
 

（3）反应结束后D中的现象是
 
，分离出D中的乙酸乙酯时需要的玻璃仪器是
 
．
（4）检验乙醇中是否有水，可选用的试剂是
 
．

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