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【问题1】绿矾晶体(FeSO4?7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质.为探究绿矾样品的变质情况,化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案.可供选择的试剂:KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、NaOH溶液、BaCl2溶液请参与完成方案设计.
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液.
(1)方案1:取少量溶液,加入几滴
(2)方案2:取少量溶液,加入几滴酸性KMnO4溶液,如果观察到的现象是
(3)使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式
【问题2】灼烧绿矾的反应方程式:2(FeSO4?7H2O)
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(1)装置Ⅰ中氯化钡溶液中可观察到现象
(2)装置Ⅱ中试剂为品红溶液,其作用是
(3)装置Ⅲ中试剂为NaOH溶液,其目的是
【问题1】绿矾晶体(FeSO4?7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质.为探究绿矾样品的变质情况,化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案.可供选择的试剂:KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、Cl2水、NaOH溶液、BaCl2溶液请参与完成方案设计.
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液.
方案1:取少量溶液,加入几滴
方案2:取少量溶液,加入几滴
实验结论:证明绿矾样品完全被氧化.
使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式
【问题2】以绿矾为原料可以制取聚合硫酸铁(SPFS).聚合硫酸铁是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用.其组成可表示成Fex(OH)y(SO4)z?nH2O(其中Fe为+3价).工业上常用的一种制备流程为:
取7.507g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485g,向上述滤液中加入NH3?H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.800g.通过计算确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式为
对实验过程中出现的异常现象进行探究,是实施素质教育、培养创新精神的有效途经。
【实验1】用下图实验装置进行铜与浓硫酸的反应,实验中发现试管内除了产生白色硫酸铜固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有黑色的CuO、CuS、Cu2S。查阅资料:CuS和Cu2S均为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧,均转化为CuO和SO2。为了探究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如下实验:
(1)上述实验装置除了有尾气吸收装置外,还有一个显著的优点是 。
(2)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有 。
(3)确定乙是否煅烧完全的操作是 。
(4)煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为 。
【实验2】某化学兴趣小组设计了如下实验装置(尾气吸收装置未画出),探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱。
(5)根据下列实验操作和现象,填写实验结论。
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。 |
D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,CCl4层无明显变化。 |
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:
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(6)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了异常的变化:D装置中,红色慢慢褪去;E装置中,CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2>(SCN)2 。 ⅱ.Cl2和Br2反应生成的BrCl呈红色,沸点约5℃,与水发生水解反应。 ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。 |
①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因____ ;
请设计简单实验证明上述解释 。
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因 。
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针对苏教版化学I第75页上“铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为+2价铁的化合物,如果与氧化性较强的氧化剂(如氯气、双氧水等)反应则转化为+3价的化合物”的叙述,化学研究性学习小组拟通过以下实验探究“新制的还原性铁粉和盐酸的反应(铁过量)”。请你参与探究并回答有关问题:
(1)通过简单的化学实验检验反应后混合物中的二价铁的实验方法和现象是 ;但在实验中往往又看到血红色迅速褪去,同时溶液呈黄色,其可能的原因是: ;学生在做实验时往往滴加双氧水的浓度过大,或者过量,还看到迅速产生大量气泡,写出产生该现象的化学方程式: 。
(2)有资料介绍“取少量反应液(含二价铁)先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈现血红色。若再滴加过量新制氯水,却发现血红色褪去。同学对血红色褪去的原因提出各自的假设。某同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式 。
(3)探究高铁酸钾的某种性质。
【实验1】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0 mmol·L-1(1 mmol·L—1 =10—3 mol·L—1)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800 min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。
【实验2】将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2。则
①实验1的目的是 ;
②实验2可得出的结论是 ;
③高铁酸钾在水中的反应为4 FeO42—+10 H2O4 Fe(OH)3+8OH—+3 O2↑。由图1可知,800 min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是 。
(9分)某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水,探究过程如下:
【实验1】:如右下图装置,电源接通后,与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生;与电池正极相连的铜丝由粗变细。电解开始30s内,阳极附近出现白色浑浊,然后开始出现橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10。随着沉淀量的逐渐增加,橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部,溶液始终未出现蓝色。
【实验2】:将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出,分装在两
支小试管中,以后的操作和现象如下:
序号 | 操作 | 现象 |
① | 滴入稀硝酸溶液 | 沉淀溶解,有无色气泡产生,最终得到蓝色溶液。 |
② | 滴入稀硫酸溶液 | 橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物,溶液呈现蓝色 |
阅读资料:常见铜的化合物颜色如下:
物质 | 颜色 | 物质 | 颜色 |
氯化铜 | 固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色 | 氢氧化亚铜 (不稳定) | 橙黄色 |
碱式氯化铜 | 绿色 | 氢氧化铜 | 蓝色 |
氧化亚铜 | 砖红色或橙黄色 | 氯化亚铜 | 白色 |
请回答下列问题:
(1)铜的常见正化合价为________、_______,最终试管底部橙黄色沉淀的化学式_______________。
(2) 电解开始30s内,阴极上发生的反应为: 、阳极上发生的反应为: 。
(3)写出实验2中①、②的离子方程式:①_______________;②___________________。
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