常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物的商品名称是:速力菲,正式名称是:琥珀酸亚铁薄膜片,为棕黄色薄膜衣片,除去薄膜衣后显暗黄色,药片中Fe2+的含量约为34.0%~36.0%.该药片在水和乙醇中的溶解度不大.某学校化学实验小组为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计了如下几组理论实验设计方案:
Ⅰ.甲组方案:

(提示:白色的Fe(OH)2在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色)
甲组同学按照设计的方案完成实验,但遗憾的是他们没有得到预期的实验结果.分析甲组实验失败的可能原因:
该药片在水中溶解度不大,少量溶解后的溶液中几乎不存在Fe2+离子,所以得不到预期的实验现象.
该药片在水中溶解度不大,少量溶解后的溶液中几乎不存在Fe2+离子,所以得不到预期的实验现象.

Ⅱ.乙组同学在参考书上查得如下资料:
①人体胃液中有大量盐酸,能溶解多种物质.
②H2O2不稳定,光照、加热和微量杂质会促使其分解;H2O2中氧元素为-1价,它既有氧化性又有还原性.
他们认真思考了甲组实验失败的原因,模拟药服用后在人体中溶解的变化过程,重新设计并完成下列实验:
乙组方案:

(1)试剂1为:
盐酸
盐酸
,试剂2为:
KSCN溶液
KSCN溶液

(2)加入试剂2后,溶液显淡红色的原因是:
在溶液形成过程中有少量Fe2+已经氧化成Fe3+离子,滴加KSCN溶液后,Fe3+离子与SCN-离子结合成浓度较小的红色[Fe(SCN)]2+络离子.
在溶液形成过程中有少量Fe2+已经氧化成Fe3+离子,滴加KSCN溶液后,Fe3+离子与SCN-离子结合成浓度较小的红色[Fe(SCN)]2+络离子.

(3)加双氧水后,红色加深的原因是:
加入的H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液中Fe3+浓度增大,[Fe(SCN)]2+络离子浓度也随之增大,所以红色加深.
加入的H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液中Fe3+浓度增大,[Fe(SCN)]2+络离子浓度也随之增大,所以红色加深.
.根据氧化还原反应中化合价变化情况,试写出在酸性条件下Fe2+与双氧水反应的离子方程式:
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O

Ⅲ.丙组同学对乙组实验中最后红色褪去的现象产生了浓厚的兴趣,欲探究其褪色的原因.根据粒子的组成,他们认为有两种可能原因:①[Fe(SCN)]2+中的三价铁被还原为亚铁;②
SCN-被双氧水氧化
SCN-被双氧水氧化

请你对其中一种可能进行实验验证:
实验方案(用文字叙述):
在褪色后溶液中加入FeCl3溶液或在褪色后溶液中加入KSCN溶液
在褪色后溶液中加入FeCl3溶液或在褪色后溶液中加入KSCN溶液

根据预期现象判断结论:
在褪色后溶液中加入FeCl3溶液现象:变红色结论:褪色原因是因为①;不变红色结论:褪色原因是因为②
或在褪色后溶液中加入KSCN溶液
现象:变红色结论:褪色原因是因为②;不变红色结论:褪色原因是因为①
在褪色后溶液中加入FeCl3溶液现象:变红色结论:褪色原因是因为①;不变红色结论:褪色原因是因为②
或在褪色后溶液中加入KSCN溶液
现象:变红色结论:褪色原因是因为②;不变红色结论:褪色原因是因为①

向0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快。对其原因,某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究:

实验组别

试管标号

所加药品

实验现象

(褪色时间)

(室温)

1

10ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液(用少量硫酸酸化)0.1mol/L的KMnO4溶液适量  +  少量硫酸锰固体

2s

2

10ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液(用少量硫酸酸化)0.1mol/L的KMnO4溶液适量

30s

(室温)

1

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液+10滴稀硫酸

90s

2

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液

100s

(65℃

的水浴)

1

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的 KMnO4溶液 +10滴稀硫酸

90s

2

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +1ml稀硫酸

100s

3

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +2ml稀硫酸

120s

(1) 该研究性学习小组的实验目是:                                                 

(2)该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法,该方法

                      法;

(3)设计第一组实验对应的假设是                                              

(4)由第二组实验和第三组实验得出的结论有            (填序号)

①温度对该反应速率影响不大     

②硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响

③加入少量硫酸,可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应,而加入大量硫酸,反应速率比较慢

④在酸性范围呢,PH值越小,可能对反应越有利

(5)据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式:

                                                  

 

(11分)以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:

[研究课题]探究乙二酸的某些性质

[查阅资料]乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:

名称

乙二酸

乙二酸晶体

分子式

H2C2O4

H2C2O4·2H2O

颜色状态

无色固体

无色晶体

溶解度(g)

8.6(20℃)

熔点(℃)

189.5

101.5

密度(g·cm-3)

1.900

1.650

又知:

草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。

草酸钙不溶于水。

草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。

草酸蒸气在低温下可冷凝为固体。

根据上述材料提供的信息,回答下列问题:

[提出猜想]

(猜想一)根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想

设计方案:

(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,请用下列装置组成一套探究实验装置(草酸晶体分解装置略,装置可重复使用,连接导管略去)。

A中水槽装冰水混合物、B中装氧化铜、C中装无水硫酸铜,D中装澄清石灰水、E中装碱石灰

请回答下列问题:

① 装置的连接顺序为:A→_____________________________________________。

② 检验产物中CO的实验现象是____________________________________________________________

③ 整套装置是否存在不合理之处,    (填是或否),若有该如何解决___________________________________________________________________________

(猜想二)乙二酸具有弱酸性

设计方案:

(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是______(填字母)。

A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色

B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH

D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出

(猜想三)乙二酸具有还原性

设计方案:

(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:

___MnO4+___H2C2O4 +___H+ ===___Mn2+ +___CO2↑+___H2O

(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品(含有H2C2O4·2H2O及其它一些杂质)中H2C2O4·2H2O的含量。

方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1

的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示(单位:mL),则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____________。

(已知相对原子质量:Mr(H2C2O4·2H2O)=126)

 

向0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快。对其原因,某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究:

实验组别

试管标号

所加药品

实验现象

(褪色时间)

(室温)

1

10ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液(用少量硫酸酸化)0.1mol/L的KMnO4溶液适量  +  少量硫酸锰固体

2s

2

10ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液(用少量硫酸酸化)0.1mol/L的KMnO4溶液适量

30s

(室温)

1

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液+10滴稀硫酸

90s

2

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液

100s

65℃

的水浴)

1

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的 KMnO4溶液 +10滴稀硫酸

90s

2

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +1ml稀硫酸

100s

3

5ml  0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液

5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +2ml稀硫酸

120s

(1) 该研究性学习小组的实验目是:                                                 

(2)该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法,该方法

                      法;

(3)设计第一组实验对应的假设是                                               

(4)由第二组实验和第三组实验得出的结论有             (填序号)

①温度对该反应速率影响不大     

②硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响

③加入少量硫酸,可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应,而加入大量硫酸,反应速率比较慢

④在酸性范围呢,PH值越小,可能对反应越有利

(5)据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式:

                                                   

 

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