某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了系列实验。
(1)用下图所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料,不与水反应)。反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当                                                             
时(填实验现象),说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
(2)为了研究一定时间内铁粉的转化率,他们设计了如下实验:准确称取一定质量的铁粉进行反应,收集并测量反应后生成的气体体积,计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选右图中的________装置(填A或B)。
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0.088g/L,最好选用     规格的量筒(选填字母序号)
  A.100mL         B.200mL          C.500mL        D.1000mL 
③收集的气体体积为VL,铁粉的转化率为       
(3)为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe,他们计划取出少量混合物于试管中,加入足量的盐酸,溶解、过滤。向滤液中滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色。在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释(可以不填满)。
 
现象
结论与解释
可能①
 
 
可能②
 
 
 
(11分)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应,设计实验探究方案如下:
实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化钾溶液、稀硝酸溶液
实验记录:
背影资料:

交流卡片
主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验
A将锌放入浓盐酸的实验
B将锌片铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体
C当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液
D将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀

 
 

 

资料卡片
主题;生成一价铜的反应
4CuO2Cu2O+O2
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2
氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]2-等无色离子。

 
 

 
请你参与以下探究:
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是                              
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是                                             
②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加入验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
 
 
  (3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体。若利用资源卡片资料大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案(若有多处方案,只设计两个)。
猜想
预计验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
 
 
 
 
  (4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并措出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]2等离子与CuCl(s)、Cl三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示):                               
(14分)黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成分为FeS)进行如下实验探究。
[实验一]:测定硫元素的含量
I.将mg该黄铁矿样品(杂质中不含硫和铁)放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通人空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:

Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:

问题讨论:
(1)I中,甲瓶内所盛试剂是________溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有________________________、________________________________。
(2)Ⅱ中。所加HO溶液需足量的理由是________________。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为________________。
[实验二]:设计以下实验方案测定铁元素的含量

问题讨论:
(4)②中,若选用铁粉作还原剂。你认为合理吗?________。若不合理,会如何影响测量结果:________(若合理,此空不答)。
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有________。
(6)④中高锰酸钾溶液应放在_____滴定管中;判断滴定终点的现象为________________。
(15分)
MnO2在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为Mn2+,它还对H2O2的分解具有良好的催化效果。某兴趣小组通过实验研究MnO2的性质
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是       
A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成
D.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比试验。
实验
酸或碱
现象
A
1滴0.2mol/LNaOH溶液
不变色
B
1滴水
缓慢变浅棕褐色
C
1滴0.1mol/L硫酸溶液
迅速变棕褐色
该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是                
写出在酸性条件下,MnO2氧化I的离子方程式               
(3)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)配制浓度3%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)100mL。其配制方法是:用量筒量取   mL30%H2O2溶液放入    (填仪器名称)中,再加入一定量的水,搅拌均匀。
(4)在实验时,某同学把1滴KI溶液误滴入到过量的5mL3%的H2O2溶液中,发现产生了大量气泡。该小组查阅到KI与H2O2可发生如下反应:2KI+H2O2=KOH+I2,认为有可能是反应产物I2起了催化H2O2分解的作用。请设计一个简单实验证明该假设是否正确。                                    
                                      
(5)实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,下列仪器可作为该反应的反应容器的是                (填序号)。
               
       A                 B             C           D
(6)二氧化锰可用于制作干电池,电池总反应为:Zn+2MnO2+2NH4=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O,则其正极的电极反应式为                                                
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:
                                                  
 0  109359  109367  109373  109377  109383  109385  109389  109395  109397  109403  109409  109413  109415  109419  109425  109427  109433  109437  109439  109443  109445  109449  109451  109453  109454  109455  109457  109458  109459  109461  109463  109467  109469  109473  109475  109479  109485  109487  109493  109497  109499  109503  109509  109515  109517  109523  109527  109529  109535  109539  109545  109553  203614 

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