为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质.某化学小组开展如下探究:[查阅资料]2KNO32KNO2+O2↑ Fe(NO3)2FexOy+NO2↑+O2↑实验一:探究Fe(NO3)2热分解固体产物中铁元素的价态.该小组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液.进行以下探究实验.(1)[提纯猜想]猜想一:铁元素只显+2价,� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

为探究Fe(NO₃)₂等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究：
【查阅资料】2KNO₃2KNO₂+O₂↑    Fe(NO₃)₂Fe_xO_y+NO₂↑+O₂↑
实验一：探究Fe(NO₃)₂热分解固体产物中铁元素的价态。该小组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀H₂SO₄得到相应两份溶液，进行以下探究实验。
（1）【提纯猜想】
猜想一：铁元素只显+2价；
猜想二：铁元素             ；
猜想三：铁元素既有+2价又有+3价。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液；向另一份溶液中滴入酸性KMnO₄稀溶液。
（2）【实验现象】实验①                     ；实验②                    。
（3）【实验结论】猜想二成立，则Fe(NO₃)₂分解的化学方程式是                 。
实验二：
（4）探究Fe(NO₃)₂热分解气体产物的性质。小组乙同学进行料如下实验，请完成实验空缺部分内容。限选试剂和用品：浓H₂SO₄溶液、4mol/LNaOH溶液、0.1mol/LBaCl₂溶液、带火星的木条、0.1mol/L酸性KMnO₄溶液、蒸馏水。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量Fe(NO₃)₂固体于试管中，加热分解。	，说明分解产生的气体中含有NO₂。
步骤2：将产生的气体依次通过盛有足量、浓硫酸的洗气瓶，在最后一个出口检验。	，说明分解产生的气体中含O₂。

实验三：KNO₃中混有Fe(NO₃)₂，为确定其中铁元素的含量，小组丙同学进行如下实验：①取混合物样品10g，充分加热分解；②将固体产物溶解、过滤，取沉淀进行洗涤、干燥，称得其质量为3.2g。则混合物中铁元素的质量分数为。（保留三位有效数字，相对原子质量：Fe-56 O-16）

（17分）（1）只显+3价（1分）
（2）溶液出现血红色（2分，其它合理解释也给分）溶液紫红色不褪色（2分）
（3）4Fe(NO₃)₂2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑（2分，化学式错不给分，系数错扣1分，不写条件扣1分）
（4）

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量Fe(NO₃)₂固体于试管中，加热分解。	有红棕色气体产生（2分，其它合理表述也给分），说明分解产生的气体中含有NO₂。
步骤2：将产生的气体依次通过盛有足量 4mol/LNaOH溶液（2分）、浓硫酸的洗气瓶，用带火星的木条（2分）在最后一个出口检验。	带火星的木条复燃（1分），说明分解产生的气体中含O₂。

（5）22.4%

解析试题分析：（1）根据两个已知的猜想推断，猜想二必为铁元素只显+3价；（2）根据实验结论推断，Fe(NO₃)₂受热分解产生的固体产物只有Fe₂O₃，Fe₂O₃与足量稀硫酸反应生成Fe³⁺的溶液，则Fe³⁺遇KSCN溶液变红，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；设Fe₂O₃的系数为1，根据铁、氮、氧原子个数守恒配平，该反应为2Fe(NO₃)₂Fe₂O₃+4NO₂↑+1/2O₂↑，系数加倍可得：4Fe(NO₃)₂2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑；（4）Fe(NO₃)₂受热分解产生的气体产物中，NO₂是红棕色气体，O₂是无色无味气体，有红棕色气体产生，就能说明分解产生的气体中含有NO₂；由于NO₂有毒，且易与水反应产生能与O₂反应的NO，因此步骤2中应该先用过量4mol/LNaOH溶液吸收多余的NO₂，再用浓硫酸干燥，在最后一个出气口用带火星的木条检验，若带火星木条复燃，说明分解产生的气体中含有O₂；（5）根据题意可知，产物中m(Fe₂O₃)=3.2g；根据铁元素守恒可得关系式，2Fe→Fe₂O₃，则原料中m(Fe)= m(Fe₂O₃)×2×56/160=3.2g×2×56/160；由于混合物总质量为10g，则其中有铁元素的质量分数为3.2g×2×56/160÷10g×100%=22.4%。
考点：考查探究实验方案的设计和定量实验的计算，涉及提出猜想、验证猜想、设计实验方案、配平化学方程式、混合物中铁元素质量分数的测定等知识。

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相关题目

某探究小组采用下图所示装置进行Fe粉与水蒸气的反应。

（1）实验前检查装置气密性的方法为________________________________________________________。
（2）检验实验中生成气体的实验操作是_____________________________________________。
（3）将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精喷灯、乙组用酒精灯加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)，两组分别用产物进行以下实验。

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，无气泡
2	取步骤1中溶液，滴加酸性KMnO₄溶液	紫色褪去	紫色褪去
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

①乙组得到的黑色粉末是               。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为                                      。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为                                              ；溶液褪色可能的原因是                ；验证方法为                                                    。

为测定Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，称取一定质量的样品，甲同学利用图I所示装置测量产生CO₂的体积，乙同学利用图II所示装置通过干燥管的增重测量产生CO₂的质量，已知所用稀硫酸均足量。

（l）盛放稀硫酸的仪器名称为                        。
（2）试剂X为                  ；试剂Y为                  。
（3）甲同学在进行实验时，为减小误差，应注意的事项有（填选项字母）          。
A．读数前应使整套装置冷却至室温
B．调整Z的高度使量气装置左右液面相平
C．读数时视线与Z内凹液面最低点相切
D．读数前应通入一定量的N₂使生成的CO₂全部进入量气装置
（4）按乙同学的实验方案进行实验，使测得的Na₂CO₃的质量分数偏高的因素有（写一种）
                                   ，使测得的Na₂CO₃的质量分数偏低的因素有
（写一种）                               。
（5）为完成相同的测定任务，下列实验方案不能达到实验目的的是          （填选项字母）。
A．取mg混合物与足量Ba（OH）₂溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干得ng固体
B．取mg混合物与足量盐酸充分反应，将溶液加热、蒸干、灼烧得ng固体
C．取mg混合物充分加热，固体质量减少ng
D．将图II装置中的稀硫酸改为稀盐酸进行实验

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。废腐蚀液含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，应考虑回收利用。按如下流程在实验室进行实验：从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液，作为腐蚀液原料循环使用。

（1）写出FeCl₃溶液与铜箔发生反应的化学方程式：                           。
（2）检验废腐蚀液中含有Fe³⁺的实验操作是
（3）“过滤”用到的玻璃仪器有：普通漏斗、                                 。
（4）废液中加入过量①后，发生反应的离子方程式：
（5）上述流程中取废液200 mL，其中含CuCl₂ 1.5 mol·L^—1、FeCl₂ 3.0 mol·L^—1、FeCl₃ 1.0 mol·L^—1，若要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于_____________g；将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液需通入Cl₂的物质的量不少于_______________mol。
（6）某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl₂溶液中获得FeCl₃溶液。

制备Cl₂的化学方程式为：
该装置不完整，请在所给虚线框内画出所缺部分，并标注试剂。

氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，再滴加双氧水，立即出现血红色，后红色又褪去呈黄色并伴有气泡产生，针对该实验现象，某实验小组的同学进行了探究
一、现象分析
假设A：气泡是H₂O₂分解产生的O₂
假设B：气泡是KSCN被氧化为N₂、SO₂、CO₂等
假设C：红色褪去的原因是KSCN被氧化成了其它物质
二、实验探究
探究1

实验操作	实验现象	结论
①1mL 0.1mol/L的FeCl₂溶液中加2滴KSCN溶液	溶液不变红	Fe²⁺遇SCN^-不变红
②向①的溶液中加3%的H₂O₂1滴并振荡	立即出现血红色振荡后不褪色	加入H₂O₂后溶液中出现了 (离子符号)
③向②的溶液中继续加H₂O₂溶液	溶液中出现大量气泡血红色褪去
④用带火星的木条检验③中的气体	木条复燃	则假设成立

探究2

实验操作	实验现象	结论
①取2ml KSCN溶液向其中加入几滴BaCl₂溶液和稀盐酸	无明显现象
②向①所得的溶液中滴加3%的H₂O₂	溶液中出现白色沉淀并有少量气泡	白色沉淀为BaSO₄
③将6%的H₂O₂溶液加入KSCN固体中，生成的气体依次通过品红溶液，酸性KMnO₄溶液和澄清的石灰水		KSCN被H₂O₂氧化生成了SO₂和CO₂气体

三、问题与讨论
(1)探究1中，H₂O₂分解速度很快的原因
(2)探究1中，说明还原性Fe²⁺         SCN^-
(3)探究2中，酸性KMnO₄溶液的作用是
能证明生成了CO₂的现象是
(4)若SCN ^-被H₂O₂氧化得到N₂、SO₂、CO₂和SO₄^2-，且SO₂与SO₄^2-的物质的量比为1:1，试写出该反应的离子方程式

（1）实验室用二氧化锰跟浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为               。
（2）高锰酸钾是常用氧化剂，在酸性条件下，MnO₄^－被还原成Mn²⁺，用高锰酸钾跟浓盐酸反应在室温下制氯气的离子方程式为                                 。
（3）历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl₂作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学方程式为                                  。
（4）现有100 mL AlCl₃与MgSO₄的混合溶液，分成两等份。
① 向其中一份中加入10 mL 4 mol/L的氨水，恰好完全沉淀，其中AlCl₃与氨水反应的离子方程式是          。继续加入1 mol/L NaOH溶液至10 mL时，沉淀不再减少，沉淀减少的离子方程式是          ，减少的沉淀的物质的量是          。
② 向另一份中加入a mL 1 mol/LBaCl₂溶液能使SO₄²^－沉淀完全，a=          。

铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe₂O₃·xH₂O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣（含Fe₂O₃及少量的CaO、MgO等）和黄铁矿粉（主要成分为FeS₂）制备铁黄的流程如下：

（1）操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是         、           。
（2）试剂a最好选用      （供选择使用的有：铝粉、空气、浓HNO₃）；其作用是                   。
（3）上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是              （填序号）。

（4）检验溶液Z中含有的方法是                              。
（5）查阅资料知，在不同温度下Fe₂O₃被CO还原，产物可能为Fe₃O₄、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如下图所示。

根据图象推断670℃时Fe₂O₃还原产物的化学式为              ，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分（简述实验操作、现象和结论）。                                 。仪器自选。可供选择的试剂：稀H₂SO₄、稀盐酸、H₂O₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

下列气体不能用浓H₂SO₄干燥的是

煤燃烧的烟气中含有CO和SO₂气体，下列关于这两种气体的说法正确的是

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