2.(2009·广东单科,21)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、1.0 mol·L1 HNO3溶液、1.0 mol·L1盐酸、1.0 mol·L1 NaOH溶液、3%H2O2溶液、0.1 mol·L1 KI溶液、0.1 mol·L1 CuSO4溶液、20% KSCN溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C),观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊,B中有红色固体生成,则气体产物是________。

(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________,现象是________________________________________________________________________。

(3)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:__________________________________________________________________;

假设2:___________________________________________________________________;

假设3:________________________________________________________________。

②设计实验方案证明你的假设

③实验过程

根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤
预期现象与结论
步骤1:
 
步骤2:
 
步骤3:
 
……
 

解析:(1)根据A中石灰水变浑浊,知有CO2气体,B中有红色固体生成,说明CuO被还原,C中石灰水变浑浊,可知B中CuO被CO还原。

(3)因为题目中说明铁不以三价存在,只能是以二价铁或单质形式,或两者混合物存在。

步骤1:利用K2CO3的溶解性,除去K2CO3

步骤2:利用铁能置换出Cu,而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质;

步骤3:利用盐酸酸化分离出FeO,再用H2O2氧化,利用KSCN是否变色,来验证固体中是否含FeO。

答案:(1)CO和CO2 (2)焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 (3)①全部为铁单质 全部为FeO 同时存在铁单质和FeO

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K2CO3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溶液,再加入少量上述不溶固体,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2成立。
(2)若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体物质生成,则证明有铁单质存在。
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后,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)若溶液呈血红色,则假设3成立。

1.下图是某化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图。其中装置Ⅰ为甲同学设计。

请回答下列问题:

(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,理由是________________________________________________________________________。

于是他设计装置Ⅱ,其中装铜片的是气球。

(3)如何检验装置Ⅱ的气密性?________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)该化学研究性学习小组的其他同学对上述实验进行了研究,认为装置Ⅱ虽然作了改进,但如果按装置Ⅱ进行实验,还是会出现三个问题,需要作相应改进措施。请你帮助他们填写相关内容。

问题一:____________________________________________________________。

措施:加热或_________________________________________________________。

问题二:试管中的气体是淡红棕色,而不是无色。

措施:________________________________________________________________

(填具体操作,不能增加装置)。

问题三:______________________________________________________________。

措施:________________________________________________________________。

解析:(4)问题一:反应速率较慢。相应改进措施为加热或将铜片改为Cu粉。问题二:试管中的气体是淡红棕色,而不是无色,原因是装置中含有空气,空气中的氧气与NO作用生成了NO2。相应改进措施为先将少量碳酸盐倒入试管,然后迅速系上装有铜片的小气球。

答案:(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O (2)因为NO2与水反应也可产生NO:3NO2+H2O===2HNO3+NO,故不能证明生成的NO气体是来自于铜与稀硝酸反应 (3)夹紧夹子,用酒精灯稍加热试管,气球鼓起,撤掉酒精灯后,气球恢复原貌,表明装置不漏气(或其他合理答案) (4)反应速率较慢 将铜片改为Cu粉 先将少量碳酸盐倒入试管,然后迅速系上装有铜片的小气球 实验会造成空气污染 连接导管,将导管插入装有NaOH溶液的试管,并向试管中持续通入空气(其他合理答案只要问题与措施一致即可)

16.实验室制取H2、CO2、H2S等气体,往往都用启普发生器。它有开后即制气、关闭即停止的便利,其不足之处在于体积大,浪费药品,制作工艺水平高,价格较贵。某课外兴趣小组的同学设计了以下几种简易的装置:

(1)图①、图②、图③装置是基于什么物理反应物质设计的________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)图④装置与图①、图②、图③有很大不同。如果用FeS固体与稀硫酸,用图④装置来制取H2S,请简述操作步骤:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)如果利用图⑤装置制取一定量的H2,其操作过程是:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析:为达到四个“随”的要求(随用随制,随关随停),组装仪器的关键是要让固体时而接触液体、时而又和液体分离。仔细观察后,发现图①、图②、图③都与启普发生器的功能类似,图④则换了一种思路,也是利用了实验的操作方法来实现随用随制,随关随停。

答案:(1)连通器反应物质

(2)在锥形瓶中注入适量的稀硫酸,把FeS固体装入多孔袋中,用高强度的化纤扎紧袋口,并系好铜丝,将多孔袋悬空,按图示装置放好,打开活塞,塞好橡皮塞,放松铜丝,让袋浸没在稀硫酸中;若要停止反应,抽提铜丝,便可将装有FeS的袋子脱离稀硫酸而终止反应

(3)打开活塞把装有锌粒的干燥管浸入装有稀硫酸的烧杯中

 0  7922  7930  7936  7940  7946  7948  7952  7958  7960  7966  7972  7976  7978  7982  7988  7990  7996  8000  8002  8006  8008  8012  8014  8016  8017  8018  8020  8021  8022  8024  8026  8030  8032  8036  8038  8042  8048  8050  8056  8060  8062  8066  8072  8078  8080  8086  8090  8092  8098  8102  8108  8116  447348 

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