题目内容

Ⅰ.实验室需配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液
（1）本实验用到的仪器已有药匙、烧杯、量筒、托盘天平(砝码、镊子)、玻璃棒、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器是               。
（2）配制时，需称取NaCl的质量是      g
（3）在配制过程中，其他操作都正确的情况下，下列操作会导致所配制的溶液浓度偏高的是             。（选填序号）
①没有洗涤烧杯和玻璃棒  
②加蒸馏水时，不慎超过了刻度，取出少量水使液面恰好到刻度线
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
④定容时仰视标线
⑤定容时俯视标线
Ⅱ.（10分）某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究：
（1）提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素为+3价；
假设2：                                              ；
假设3：催化剂中铁元素既有+3价又有+2价
（2）设计实验方案。
（3）根据（2）的实验方案进行实验：
步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是              ；
步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液；
步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现血红色，则假设       成立；若出现血红色，则假设1或3成立；
步骤4：为了进一步确定步骤3中是假设1还是假设3成立：另取A溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，若出现                              现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。
（4）反思
某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论。请判断该结论是否合理
       （填“合理”或“不合理”）。
Ⅰ．（1）500 mL容量瓶（没有写容量瓶的容积和容量瓶字写错，不得分）（2分）
（2）5.9g（5.85，不得分）（2分）
（3）⑤（2分）
Ⅱ．（1）催化剂中铁元素为+2价（2分）
（3）除去硫酸中溶解的氧气（2分）步骤3：2（2分） 步骤4：高锰酸钾溶液不褪色（2分）
（4）不合理（2分）

试题分析：（1）配制溶液必须的玻璃仪器容量瓶，但注意容量瓶必须注明规格，如500 mL容量瓶；（2）配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液，计算需NaCl5.85 g，但是托盘天平只能称量到0.1g，所以必须写明5.9g。（3）①偏低②偏低③无影响④偏低⑤偏高
Ⅱ.（1）根据所给的假设1和3可知，假设2应该是催化剂中铁元素为+2价
（3）由于氧气也具有氧化性，能氧化亚铁离子，所以加热煮沸数分钟的目的是除去硫酸中溶解的氧气。
步骤3：由于铁离子能和KSCN溶液反应显红色，所以若不出现血红色，则假设2成立。若出现血红色，则假设1或3成立。
步骤4：亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，所以如果出现高锰酸钾溶液不褪色现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。
（4）由于硝酸具有氧化性，则加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+，从而导致实验结论不准确。故不合理。
练习册系列答案
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Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，发生反应的方程式为：                 
为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
（1）用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时我觉得还需加入     来防止Fe2+被氧化。
（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用     的方法。
（3）检验Fe3+的最佳试剂是         ，简述其检验方法：           。
下列化合物不是黑色的是
A．FeOB．FeSC．Fe3O4D．Fe2O3
铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：
（1）电子工业常用30％的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为                       。
（2）已知：Fe(s)+O2(g)FeO(s) △H=－272 kJ·mol－1
C(s)+O2(g)CO2(g)   △H=－393.5 kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)2CO(g)  △H=－221 kJ·mol－1
则高炉炼铁过程中   FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)   △H=              。
（3）铁红（Fe2O3）是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L－1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为         。
（4）以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如下图所示，其中P端通入CO2。

①石墨I电极上的电极反应式为                          。
②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是  （填序号）。
A．X、Y两端都必须用铁作电极
B．可以用NaOH溶液作为电解液
C．阴极发生的反应是：2H2O＋ 2e－= H2↑+ 2OH－
D．白色沉淀只能在阳极上产生
③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为                                        ，该反应的化学方程式为                     。
下列物质之间有如下反应关系：

已知由E转化成C的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。回答：
（1）写出下列物质的化学式：甲________,丙________。
（2）写出E→C反应的化学方程式：___________________________。为了获得E，可以用新配制的D溶液与用不含O2的蒸馏水配制的乙溶液反应制备。
（3）用相应晶体配制上述D溶液时你觉得还需加入                 。
（4）写出Fe与H20在一定条件下反应的化学方程式                           　　　。
下列溶液中，常温下可以用铁罐装运的是 
A．浓盐酸B．稀硫酸C．浓硝酸D．硫酸铜溶液
铁铜单质及其化合物的应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按照如图步骤进行提纯：

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：
 
Fe3+
Fe2+
Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH
1.9
7.0
4.7
氢氧化物沉淀完全时的pH
3.2
9.0
6.7
 
请回答下列问题：
（1）加入氧化剂的目的是                          
（2）下列最适合作氧化剂X的是                       
A．K2Cr2O7  B．NaClO  C．H2O2  D．KMnO4
（3）加入的物质Y是                      
（4）如果不用物质Y而直接用可溶性碱溶液能不能达到目的？      (填“能”或者“不能”)。若不能，试解释原因                                      (若填“能”，此空不用回答)
（5）最后能不能直接蒸发得到CuCl2·2H2O？          (填“能”或者“不能”)。若不能，应该如何操作才能得到CuCl2·2H2O                            (若填“能”，此空不用回答)
（6）若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是                             
（7）若向溶液Ⅱ中加入镁粉，产生的气体是     ，试解释原因                      
（8）FeCl3溶液具有净水作用的原因是                                         
某化学研究性学习小组讨论Fe3+溶液和SO32-溶液之间发生怎样的反应，提出了两种可能，写出预计反应的离子方程式：
一是发生氧化还原反应     ①     ；二是发生互促水解反应     ②     。
为了证明发生怎样的反应，同学们设计并进行如下实验，请填写下列空白：
实验Ⅰ：取5mLFeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入某Na2SO3浓溶液至过量，观察到无气泡产生，无沉淀生成，但溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是    ③    。
向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可观察到溶液最终变为黄色。将所得溶液分成两等份：
其中一份加入KSCN溶液，溶液变成血红色，此步实验的目的是  ④  ；另一份加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是  ⑤  。
实验Ⅱ：将FeCl3和Na2SO3溶液分别稀释后，重复实验Ⅰ，产生的现象完全相同。
同学们由上述实验得出的结论是        ⑥         。
指导老师看过上述实验步骤后认为该设计有缺陷，应在开始实验前对某主要药品进行检验，该主要药品为     ⑦    ；检验的目的是          ⑧          。

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