题目内容
【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,相对分子质量为180)呈淡黄色,可用作照相显影剂。某实验小组对其进行了一系列探究。
I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究。
(1)气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置(可重复选用)进行实验:
①装置D的名称为___________。
②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为___________→尾气处理装置(填仪器接口的字母编号)。
③实验前先通入一段时间N2,其目的为______________________。
④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为______________________。
(2)固体产物成分的探究。充分反应后,A处反应管中残留黑色固体。查阅资料可知,黑色固体可能为Fe或FeO。小组成员设计实验证明了其成分只有FeO,其操作及现象为___________。
(3)依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的步骤如下:
步骤1:称取m g草酸亚铁晶体样品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液。
步骤2:取上述溶液25.00mL,用c mol· L -1KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL;
步骤3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V2mL。
(4)步骤3中加入锌粉的目的为____________________________________________。
(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为____________________________________________;若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化,则测定结果将___________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【答案】(球形)干燥管 agfbchi(或ih)de(或ed)bc 排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸 C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊 取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成 FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O 将Fe3+还原为Fe2+
×100% 偏低
【解析】
I.(1)①根据仪器的图形和作用分析解答;
②草酸亚铁晶体在装置A中加热分解,生成的气体通过装置D中硫酸铜可以检验水蒸气的存在,通过装置B中澄清石灰水可以检验二氧化碳的生成,经碱石灰干燥后气体通入装置C中玻璃管和氧化铜反应,再通过B装置检验生成的二氧化碳气体,最后尾气处理,据此分析解答;
③实验前先通入一段时间N2,可以把装置内空气赶净,据此解答;
④实验证明了气体产物中含有CO,可以利用CO还原氧化铜设计实验验证;
(2)黑色固体可能为Fe或FeO,可以把固体溶于酸检验;
(3)依据(1)和(2)的结论分析解答;
Ⅱ.(4)根据锌可以将Fe3+还原分析解答;
(5)草酸亚铁与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,亚铁离子和草酸根离子都被氧化。向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmolL-1KMnO4标准溶液滴定至终点,此时滴定的是亚铁离子,利用化学反应的定量关系分析计算;若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化,根据消耗高锰酸钾量的变化分析误差。
(1)①装置D的名称为:(球形)干燥管,故答案为:(球形)干燥管;
②草酸亚铁晶体在装置A中加热分解,生成的气体通过装置D中硫酸铜检验水蒸气的存在,通过装置B中澄清石灰水检验二氧化碳的生成,通过装置E中碱石灰干燥后,气体通入装置C中玻璃管和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再通过B装置检验生成的二氧化碳气体,按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为:agfbchi(或ih)de(或ed)bc,最后连接尾气处理装置,故答案为:agfbchi(或ih)de(或ed)bc;
③实验前先通入一段时间N2,目的是排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,故答案为:排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;
④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为:C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊,故答案为:C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊;
(2)充分反应后,A处反应管中残留黑色固体,黑色固体可能为Fe或FeO。要证明其成分只有FeO,可以将固体溶于酸,看有无气体放出即可,具体为:取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成说明无铁存在,只有氧化亚铁,故答案为:取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成;
(3)依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生的反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、一氧化碳、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,故答案为:FeC2O42H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
(4)锌可以将Fe3+还原,因此步骤3中加入锌粉的目的为:将Fe3+还原为Fe2+,故答案为:将Fe3+还原为Fe2+;
(5)取上述溶液25.00mL,用cmolL﹣1KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL,此过程中亚铁离子和草酸根离子都被氧化;向反应后的溶液中加入适量锌粉,锌将Fe3+还原为Fe2+,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmolL﹣1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V2mL,此时滴定的是溶液中的亚铁离子。第一次消耗的高锰酸钾减去第二次消耗的高锰酸钾为滴定草酸根离子的量,反应的离子方程式:2MnO4-+5C2O42-+8H+=10CO2+4H2O+2Mn2+,草酸亚铁晶体样品的纯度=×100%,若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化,会导致第一步滴定中消耗的高锰酸钾的量减少,即V1偏小,则计算得到的亚铁离子物质的量减小,测定结果偏低,故答案为:
×100%;偏低。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】I.实验室用50 mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55 mol/LNaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | |
盐酸 | NaOH溶液 | ||
1 | 20.2 | 20.3 | 23.7 |
2 | 20.3 | 20.5 | 23.8 |
3 | 21.5 | 21.6 | 24.9 |
完成下列问题:
(1)图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是____________________________.
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是________________________.
(3)根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热△H=_________[盐酸和NaOH溶液的密度按1g/cm3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J/(g·℃)计算].
(4)如用0.5 mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将_____(填“偏大”、“偏小”、“不变”).如改用60 mL0.5moI/L的盐酸与50 mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”或“不相等”),所求中和热_____(填“相等”或“不相等”)。
(5) 上述实验结果数值与57.3相比有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______.
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.在量取NaOH溶液时仰视计数
E.大烧杯的盖扳中间小孔太大。
Ⅱ.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案:
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4) ≥_______。
(2)试验编号②和③探究的内容是_____________。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=__________mol·L-1·min-1。