某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
| 操作 | 现象 |
| 取4g漂粉精固体,加入100mL水 | 部分固体溶解,溶液略有颜色 |
| 过滤,测漂粉精溶液的pH | pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 |
|
| i. 液面上方出现白雾; ii. 稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; iii. 稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 |
(1)C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是 。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
① 实验a目的是
。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是 。
(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因: 。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O
转
化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究
有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
| 实验编号 | 初始pH | 废水样品体积mL | 草酸溶液体积mL |
|
| ① | 4 | 60 | 10 | 30 |
| ② | 5 | 60 | 10 | 30 |
| ③ | 5 | 60 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O
浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明
;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)= mol·L-1·min-1
(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二: ;
假设三: ;
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、Al2Fe(SO4)4·24H2O、Al2(SO4)3等,溶液中Cr2O
的浓度可用仪器测定。)
| 实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
| 编号 | 实验目的 | 碳粉/g | 铁粉/g | 醋酸/% |
| ① | 为以下实验作参照 | 0.5 | 2.0 | 90.0 |
| ② | 醋酸浓度的影响 | 0.5 | 36.0 | |
| ③ | 0.2 | 2.0 | 90.0 |
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了 腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了 (“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是 。
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(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二: ;
……
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
| 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程): |
H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:_
___________
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定 ________________________
____________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大
小)。
③设计实验装置,完成图20的装置示意图。
④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的
数据;数据用字母表示)。
| 物理量 实验序号 | V[0.1mol·L-1Fe2(SO4)3]/mL | …… | |
| 1 | a | …… | |
| 2 | a | …… |
(2)利用图21(a)和21(b)中的信息,按图21(c)装置(连能的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________________________________________________。
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某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
| 编号 | 操作 | 现象 |
| Ⅰ | 先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水 | |
| Ⅱ | 先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol·L-1 KI溶液 | 滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色;滴加KI溶液后,血红色无明显变化 |
①实验Ⅰ的现象为___________________________________________________。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_____________________________
______________________________________________________________________。
(2)该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下:
| 编号 | 操作 | 现象 |
| Ⅲ | 向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液 | 滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色 |
根据实验Ⅲ,该同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由:_____________________________________。
(3)该同学认为需要进一步设计实验,证明根据实验Ⅲ中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案:
| 编号 | 操作 | 预期现象及结论 |
| Ⅳ | 向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,__________ |
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化
还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为__________________________________________。
聚合硫酸铁(SPFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂,其化学组成可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-
]m。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解,对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程(已知SO3的熔点为16.8 ℃)。
试剂:1.0 mol·L-1的盐酸、1.0 mol·L-1的KMnO4溶液、0.1 mol·L-1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。
(1)聚合硫酸铁中铁元素的化合价是________。
(2)固体产物成分的探究
实验设计![]()
| 实验步骤 | 现象 |
| 步骤1:取适量的固体产物于试管中,加入足量1.0 mol·L-1的盐酸,充分振荡使固体完全溶解 | 固体溶解,没有观察到气泡,溶液呈黄色 |
| 步骤2:取少量步骤1所得溶液于试管中,加入适量20%的KSCN溶液,振荡 | 溶液呈血红色 |
| 步骤3:另取少量步骤1所得溶液于试管中,滴入少量1.0 mol·L-1的KMnO4溶液,振荡 | KMnO4的紫红色不褪去 |
思考与判断![]()
根据上面的信息,可以确定固体产物的成分是________;步骤1中发生反应的离子方程式为
______________________________________________________________。
(3)气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)
提出假设![]()
假设1:所得气体的成分是SO3;
假设2:所得气体的成分是SO2、O2;
假设3:所得气体的成分是________。
设计实验方案,验证假设![]()
按下表的实验步骤写出预期现象与结论。
| 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 步骤1:将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中,观察溶液的颜色变化,然后加热再观察溶液的颜色变化 | ①若____________,则________成立 ②若____________,则________成立 |
| 步骤2:将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形
| 结合上述步骤1的有关结论__________(填①或②) ①若____________,则____成立 ②若____________,则____成立 |
1)已知Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10 mL):
| 实验编号 | 实验温度/℃ | c(Na2S2O3) /mol·L-1 | c(H2SO4) /mol·L-1 |
| ① | 25 | 0.1 | 0.1 |
| ② | 25 | 0.2 | 0.1 |
| ③ | 25 | 0.1 | 0.2 |
| ④ | 50 | 0.2 | 0.1 |
| ⑤ | 50 | 0.1 | 0.1 |
其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择__________(填实验编号);探究浓度对化学反应速率的影响,应选择__________(填实验编号);若同时选择①②③溶液变浑浊的同时,探究__________对化学反应速率的影响。
(2)已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时,1 mol Na2S2O3转移8 mol电子。该反应的离子方程式是____________________________________________________________,
甲同学设计如下实验流程探究Na2S2O
3的化学性质。
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(Ⅰ)甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有碱性和________性。
(Ⅱ)加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的离子方程式是________________________。
(Ⅲ)乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒,你认为甲、乙两同学的设计更合理的是________(填“甲”或“乙”),理由是______________________。
SO2是一种大气污染物,某兴趣小组欲探究SO2的性质及绿色实验方法,设计如下方案:
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(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液,则B中所盛试剂为__________,C中反应的离子方程式为____________________________。
(2)为了实现绿色实验的目标,某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是_____________________________________(任写一点即可)。
(3)E中用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO
、SO
、HSO
等阴离子。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol·L-1盐酸、2 mol·L-1 HNO3、1 mol·L-1 BaCl2溶液、1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO
和HSO
,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
| 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取1 mol·L-1 BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 | 若出现白色浑浊,则溶液中存在SO |
| 步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体______________。 | |
| 步骤3: |