题目内容

【题目】如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的须色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸,其他试剂任选。完成下列问题:

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是_______________,A中发生反应的目的是_____________________________。

(2)实验开始时应先将弹簧夹a________(填“打开”或“关闭”)。

(3)装置B中生成Fe(OH)2的操作及观察到的现象为_______________。

(4)实验完毕,打开b处弹簧夹,放入一部分空气,此时B中发生的反应为_________________________。

【答案】铁屑 产生氢气,排除装置中的空气,防止氢氧化亚铁被氧化;同时生成FeSO4;并利用产生的氢气将FeSO4压入B装置; 打开 关闭活塞a,在气体压强的作用下,A中含有硫酸亚铁的溶液被压入B中产生白色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】

(1)A中应预先盛放固态反应物,铁和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和氢气,利用氢气排空气;

(2)根据实验开始时需要使生成的氢气充满整套实验装置中而排出空气,防止氢氧化亚铁被氧化,据此判断;

(3)关闭活塞时,在气体压强的作用下,A中溶液可进入B装置中,据此解答;

(4)氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀。

(1)A中应预先盛放固态反应物铁屑,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,利用氢气排除装置中的空气,防止氢氧化亚铁被氧化,同时生成FeSO4,并利用产生的氢气将FeSO4压入B装置;

(2)实验开始时,应先打开活塞a,使生成的氢气进入整套实验装置中而排出空气,防止氢氧化亚铁被氧化;

(3)A中反应发生后,为保证硫酸亚铁进入B中和氢氧化钠混合,要借助氢气产生的压强,所以需要关闭活塞a,在气体压强的作用下,A中含有硫酸亚铁的溶液被压入B中,硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化亚铁;

(4)氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀,所以实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,出现白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

练习册系列答案
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【题目】碘是人体各个系统特别是神经系统发育所不可缺少的微量元素。海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。某课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间,得到海带灰悬独液,然后按以下实验流程提取单质碘:

(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是___________(填标号)。

A.烧杯 B.蒸发皿 C.坩埚 D.三脚架 E.酒精灯 F.泥三角 G.玻璃棒

(2)图中操作①名称为______,操作③名称为__________。

(3)操作③中所用的有机试剂可以是_________(只填一种),理由是________。

(4)操作过程③可以分解为如下几步:

A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;

B.把50ml碘水和15ml有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;

C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;

D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;

E.拧开漏斗下面的活塞,用烧杯接收下层溶液;

F.从分液漏斗上口倒出上层液体;

G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准);

H.静置、分层。

过程③正确操作步骤的顺序是:________(填标号);上述G步操作的目的是:_______。

(5)检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是_______

(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏。观察下图所示实验装置,指出需要改正的地方:_________。

上述蒸馏操作结束后,晶态碘在_________(填仪器名称)里聚集。

【题目】二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30%等均有可能引起爆炸,易与碱液反应生成盐和水。

(1)某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液,其反应的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO42KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。

①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其温度保持在60~80℃之间。控制温度的目的是__________________,图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是_______。

②装置A用于溶解产生的二氧化氯气体,其中最好盛放_________(填字母)。

A.20mL 60℃的温水 B.100mL冰水 C.100mL饱和食盐水 D.100mL沸水

③在烧瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加热,反应后生成ClO2的质量为__________________

(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定,实验步骤如下:

步骤1:准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中;

步骤2:调节水样的pH至7.0~8.0;

步骤3:加入足量的KI晶体;

步骤4:加入少量指示剂,用一定浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点;

步骤5:再调节溶液的pH≤2.0;

步骤6:继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点。

①步骤1中若要量取20.00mL水样,则应选用的仪器是_______________。

②步骤1~4的目的是测定水样中ClO2的含量,其反应的化学方程式为:2ClO2+2KI=2KClO2+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,则步骤4中加入的指示剂为_____________,滴定达到终点时溶液的颜色变化为____________________。

③步骤5的目的是使I-将溶液中的ClO2-还原为Cl-以测定其含量,该反应的离子方程式为:_____________________________________________。

④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原为Cl-,则该反应的氧化产物为_____(填化学式)。

【题目】能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。

(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知:①CH4、H2、CO 的燃烧热(△H)分别为-a kJmol-1、-b kJmol-1、-c kJmol-1;

②H2O (l) =H2O(g); △H=+dkJmol-1

则△H1= ___________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJmol-1。

(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:

t/min

0

1

3

5

n(H2)/mol

8.0

5.4

4.0

4.0

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列说法正确的是____________ (填标号)。

a.温度越高,该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度

d.图中压强p1<p2

③ 03 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol L-1·min-1。

④ 200℃时,该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为_________。

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