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实验室常用铁屑和稀硫酸制备氢气。经测定,将28g纯铁投入100ml某稀硫酸,恰好完全反应。求该稀硫酸的物质的
量浓度以及产生氢气的体积。(注:氢气的体积测定环境为标准状况)
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常温下,将1.92g铜加入到100mlH
2
SO
4
和HNO
3
的混合液中,Cu全部溶解,放出无色气体,再向溶液中加入足量铁粉,充分反应,此时收集到气体为448ml(标准状况)的氢气。下列有关结论不正确的是( )
A.溶解的铁粉为2.8g
B.原溶液中C(SO
4
2-
)=0.5mol/L
C.原混合溶液中C(H+)=1.2mol/L
D.原溶液中n(NO
3
-
)=0.08mol
(15分)在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式
;
并指明该氧化还原反应的还原剂是
,氧化剂是
。
(2)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是
;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,其作用是
。
(3)试管中收集气体是
,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行
。
核磁共振造影增强剂用于疾病诊断,还可作为药物载体用于疾病的治疗。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。制备纳米四氧化三铁过程如下:
下列有关叙述不合理的是:( )
A.纳米四氧化三铁具有磁性作为药物载体用于疾病的治疗
B.反应③的化学方程式是:6FeOOH+CO=2Fe
3
O
4
+3H
2
O+CO
2
C.纳米四氧化三铁分散在适当溶剂中,它与溶液分散质直径相当
D.在反应②环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
2.24g铁屑与30
mL 2 mol·L
-1
盐酸充分反应后,溶
液中FeCl
2
的物质的量为
A.0.02mol
B.0.03 mol
C.0.04mol
D.0.06mol
类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是
已知
类推
A
将Fe加
入到CuSO4溶液中
Fe + Cu
2+
=" Cu" + Fe
2+
将Na加入到CuSO4溶液中
2Na + Cu
2+
=" Cu" + 2Na
+
B
氢氧燃料电池的负极反应(稀硫酸作电解质溶液):H2 – 2e
—
= 2H+
氢氧燃料电池的负极反应(氢氧化钾溶液作电解质溶液):H2 – 2e
—
+ 2OH
—
=2H2O
C
用惰性电极电解CuSO4溶液
2Cu
2+
+ 2H2O
4H
+
+ O2↑+ 2Cu
用惰性电极电解CuCl2溶液
2Cu2+ + 2H2O
4H+ + O2↑+ 2Cu
D
将少量CaCO3粉末投入足量盐酸中
CaCO3+ 2H
+
= Ca
2+
+ H2O + CO2↑
将少量CaCO3粉末投入足量醋酸溶液中
CaCO3 + 2H
+
= Ca
2+
+ H2O + CO2↑
(12分)某兴趣小组对如何延长硫酸亚铁溶液的保质期展开了研究。
⑴制备硫酸亚铁溶液,最合适的试剂组为
▲
(填编号);
a.过量铁屑和稀硫酸 b.过量稀硫酸和铁屑 c.过量硫酸铁溶液和铁屑
⑵实验室保存硫酸亚铁溶液的一般方法是__________
▲
___________________;
该兴趣小组取等体积的硫酸亚铁溶液分别加入三个烧杯中,各滴入3 滴KSCN试剂,然后进行如下实验:
烧杯编号
①
②
③
加入试剂
铁粉0.1g
铁粉0.1g,0.1mol/LH
2
SO
4
3mL
0.1mol/LH
2
SO
4
3mL
红色出现时间(天)
1天
4天左右
8天以上
⑶在烧杯②中加入2种试剂后,即可观察到的现象为
▲
;
⑷通过比较上述3组实验,可以得出的结论为
▲
;
⑸硫酸亚铁溶液在空气中易氧化,氧化产物易水解生成Fe(OH)
3
,导致溶液酸性增大。
① 试用一个离子方程式表示上述反应过程中的变化
▲
;
②硫酸亚铁溶液在空气中变质的反应为可逆反应,试用化学平衡理论解释烧杯③出现红色最晚的原因
▲
。
(12分)某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后,探究Cu的常见
化合物的性质。过程如下:
【提出问题】
①在周期表中,Cu、Al位置接近。Cu不如Al活泼,Al(O
H)
3
具有两性,Cu(OH)
2
也具有两性吗?
②通常情况下,+2价Fe的稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?
③Cu0有氧化性,能被H
2
、CO等还原,也能被NH
3
还原吗?
【实验方案】
(1)解决问题①需用到的药品有CuSO
4
溶液、
、
(填试剂名称),同时进行相关实验。
(2)解决问题②的实验步骤和现象如下:取98 g Cu(OH)
2
固体,加热至80—100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g,则A的化学式为
。向A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在。
(3)为解决问题③,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出):
实验中观察到Cu0变为红色物质。查资料可知,同时生成一种无污染的气体。
【实验结论】
(1)Cu(OH)
2
具有两性。证明Cu(OH)
2
具有两性的实验现象是
。
(2)根据实验方案(2),得出的+1价Cu相+2价Cu稳定性大小的结论是:在高温时
。在酸性溶液中
。
(3)CuO能够被NH
3
还原。
【问题讨论】
有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A?
(13分)已知某工业废水中含有大量FeSO
4
,较多的Cu
2+
,少量的Na
+
以及部分污泥,通过下列流程可从该废水中回收FeSO
4
·7H
2
O晶体及金属Cu。
Y溶液
(1)步骤
1的主要操作是
,需用到的玻璃仪器有
, _______、
。
(2)步骤2中发生反应的离子方程式为
(3)步骤3中加入的Y溶液是
(填化学式)
(4)步骤4中涉及的操作是:蒸发浓缩.
.过滤.洗涤.烘干。
(5)实验室要配制100mL1.0mol·L
-1
FeSO
4
溶液,经计算,应该用托盘天平称取FeSO
4
·7H
2
O固体
g。
关 闭
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