题目内容

三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O43]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷.某化学兴趣小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验:请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程.

限选试剂:浓硫酸、1.0mol/LHNO3、1.0mol/L盐酸、1.0mol/LNaOH、3% H2O2、0.1mol/LKI、0,1mol/LCuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水.
(1)若实验中,观察到B、F中溶液均变浑浊,则E中的现象是
粉末由黑色变为红色
粉末由黑色变为红色
,推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是
CO和CO2
CO和CO2

(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是
利用焰色反应
利用焰色反应
,现象是
透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰

(3)固体产物中铁元素存在形式的探究.
提出合理假设:假设1:
全部为铁单质
全部为铁单质
;假设2:
全部为FeO
全部为FeO
;假设3:
同时存在铁单质和FeO
同时存在铁单质和FeO

设计实验方案证明你的假设(不要在答题卷上作答)
实验过程
根据上述实验方案进行实验.在答题卷上填写实验步骤、预期现象与结论中的空格.
实验步骤 预期现象与结论
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解.分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体.
固体产物部分溶解.
步骤2:向试管中加入适量
CuSO4
CuSO4
溶液,再加入少量不溶固体,充分振荡.
(1)若溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设
2
2
成立.
(2)若溶液颜色明显改变,且有
暗红
暗红
色固体生成,则证明有
铁单质
铁单质
存在
步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色.取少量固体于试管中,滴加过量
HCl
HCl
,静置,取上层清液,滴加适量
KSCN
KSCN
,充分振荡后滴加
H2O2
H2O2
结合步骤2中的(2):
(1)若溶液基本无色,则假设
1
1
成立
(2)若溶液呈血红色,则假设
3
3
成立
分析:(1)二氧化碳能使石灰水变浑浊,一氧化碳还原氧化铜会生成二氧化碳和金属铜;
(2)钾离子的检验可以采用焰色反应的方法;
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究:金属铁单质的化合价为零价,氧化亚铁中铁元素化合价为+2价,根据不含有三价铁元素来提出假设;
实验过程:金属铁能从铜盐中置换出金属铜,氧化亚铁能和酸反应生成亚铁盐,亚铁离子具有还原性易被氧化剂氧化,硫氰酸钾可以检验三价铁离子的生成.
解答:解:(1)根据实验现象B中有沉淀出现,则证明有二氧化碳产生,F中溶液均变浑浊,则E中发生一氧化碳还原氧化铜的反应,现象是粉末由黑色变为红色,故答案为:CO和CO2
(2)钾离子的检验可以采用焰色反应的方法,现象是透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,故答案为:利用焰色反应;透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰;
(3)根据产物中不含有三价铁元素,所以提出假设:全部为铁单质,或者全部是氧化亚铁,或者是氧化亚铁和金属铁的混合物,故答案为:全部为铁单质;全部为FeO;同时存在铁单质和FeO;
实验过程:根据金属铁能从铜盐中置换出金属铜,可以向混合物中加入硫酸铜溶液,看硫酸铜溶液颜色的变化来确定是否含有金属单质铁,氧化亚铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和水,亚铁离子的检验方法:加入硫氰酸钾溶液,溶液中再加入双氧水来检验,故答案为:CuSO4;2;暗红;铁单质;HCl;KSCN;H2O2;1;3(注意第三小题假设与结论要对应).
点评:本题是一道实验设计题,考查学生分析和解决问题的能力,综合性较强,难度大.
练习册系列答案
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三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂:浓硫酸(A)、 1.0 mol·L-1HNO3(B)、 1.0 mol·L-1盐酸(C)、 1.0 mol·L-1 NaOH(D)、 3%H2O2(E)、 0.1mol·L-1KI(F)、 0.1 mol·L-1CuSO4(G)、 20%KSCN(H)、澄清石灰水(I)、氧化铜(J)、蒸馏水(K)。

(1)要验证产物中有CO2、CO存在的试剂________应选(按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。)

(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中CO32-的方法是                    

(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。

固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设;假设1:只有Fe;假设2:只有FeO;假设3:FeO和Fe。

②设计实验方案证明假设

步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体。

步骤2:将步骤1中的不溶固体产物加入1.0mol·L-1盐酸中。

步骤3:将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后,将沉淀物溶于1.0 mol·L-1盐酸,再加入20%KSCN,最后加入3%H2O2

③实验过程(填写下表的空格)

实验步骤

预期现象与结论

步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体

固体产物部分溶解

步骤2:向试管中加入适量硫酸铜溶液,再加入少量将步骤1中的不溶固体,充分振荡

(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设            成立。

(2)若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体生成.则证明有      存在。

步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN

结合步骤2中的(2):

(1)若溶液基本无色,则假设(1)成立

(2)若            ,则假设      成立

(14分)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂:浓硫酸(A)、 1.0 mol·L-1HNO3(B)、 1.0 mol·L-1盐酸(C)、 1.0 mol·L-1 NaOH(D)、 3%H2O2(E)、 0.1mol·L-1KI(F)、 0.1 mol·L-1CuSO4(G)、 20%KSCN(H)、澄清石灰水(I)、氧化铜(J)、蒸馏水(K)。

(1)要验证产物中有CO2、CO存在的试剂________应选(按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。)

(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中CO32-的方法是                    

(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。

固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设;假设1:只有Fe;假设2:只有FeO;假设3:FeO和Fe。

②设计实验方案证明假设

步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体。

步骤2:将步骤1中的不溶固体产物加入1.0mol·L-1盐酸中。

步骤3:将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后,将沉淀物溶于1.0 mol·L-1盐酸,再加入20%KSCN,最后加入3%H2O2

③实验过程(填写下表的空格)

实验步骤

预期现象与结论

步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体

固体产物部分溶解

步骤2:向试管中加入适量硫酸铜溶液,再加入少量将步骤1中的不溶固体,充分振荡

(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设            成立。

(2)若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体生成.则证明有      存在。

步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN

结合步骤2中的(2):

(1)若溶液基本无色,则假设(1)成立

(2)若            ,则假设      成立

 

(14分)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸

A.1.0 mol·L-1HNO3B.1.0 mol·L-1盐酸C.1.0 mol·L-1 NaOHD.3%H2O2(E)、 0.1mol·L-1KI(F)、 0.1 mol·L-1CuSO4(G)、 20%KSCN(H)、澄清石灰水(I)、氧化铜(J)、蒸馏水(K)。
(1)要验证产物中有CO2、CO存在的试剂________应选(按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。)
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中CO32-的方法是                    
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设;假设1:只有Fe;假设2:只有FeO;假设3:FeO和Fe。
②设计实验方案证明假设
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体。
步骤2:将步骤1中的不溶固体产物加入1.0mol·L-1盐酸中。
步骤3:将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后,将沉淀物溶于1.0 mol·L-1盐酸,再加入20%KSCN,最后加入3%H2O2
③实验过程(填写下表的空格)
实验步骤
预期现象与结论
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体
固体产物部分溶解
步骤2:向试管中加入适量硫酸铜溶液,再加入少量将步骤1中的不溶固体,充分振荡
(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设           成立。
(2)若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体生成.则证明有     存在。
步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN
结合步骤2中的(2):
(1)若溶液基本无色,则假设(1)成立
(2)若           ,则假设     成立

(14分)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂:浓硫酸(A)、 1.0 mol·L-1HNO3(B)、 1.0 mol·L-1盐酸(C)、 1.0 mol·L-1 NaOH(D)、 3%H2O2(E)、 0.1mol·L-1KI(F)、 0.1 mol·L-1CuSO4(G)、 20%KSCN(H)、澄清石灰水(I)、氧化铜(J)、蒸馏水(K)。

(1)要验证产物中有CO2、CO存在的试剂________应选(按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。)

(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中CO32-的方法是                    

(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。

固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设;假设1:只有Fe;假设2:只有FeO;假设3:FeO和Fe。

②设计实验方案证明假设

步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体。

步骤2:将步骤1中的不溶固体产物加入1.0mol·L-1盐酸中。

步骤3:将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后,将沉淀物溶于1.0 mol·L-1盐酸,再加入20%KSCN,最后加入3%H2O2

③实验过程(填写下表的空格)

实验步骤

预期现象与结论

步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体

固体产物部分溶解

步骤2:向试管中加入适量硫酸铜溶液,再加入少量将步骤1中的不溶固体,充分振荡

(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设            成立。

(2)若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体生成.则证明有      存在。

步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN

结合步骤2中的(2):

(1)若溶液基本无色,则假设(1)成立

(2)若            ,则假设      成立

 

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