(17分)某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。![]()
已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O ③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O
请回答下列问题:
(1)硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) ,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) 。
| A.一定有Fe3O4,可能有Fe | B.只有Fe(OH)3 | C.一定有Fe3O4和Fe |
| D.一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4 |
(用离子方程式表示)。
(4)该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应。若按下图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式 。
(5)一段时间后,该同学发现(3)中未变红的溶液变成红色,说明Fe2+ 具有 性。由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是 ,并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量 。
(6)乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)2沉淀,准备用右图所示装置,用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应。获得不含O2的蒸馏水的方法是______________。反应开始时,打开止水夹的目的是___________________________________;一段时间后,关闭止水夹,在试管_______(填“A”或“B”)中观察到白色的Fe(OH)2
(15分)某化学研究小组为测定Na2O2样品(仅含Na2O杂质)的纯度,设计了两种实验方案进行探究。
[实验一]取样品0.100 g,用右图所示实验装置进行测定。(夹持装置省略)![]()
(1)检查装置A气密性的方法是 。
(2)若在实验过程中共产生气体11.20 mL(已折算成标准状况),则样品中Na2O2的纯度为 。
[实验二]样品溶于水后用盐酸滴定
(3)取一定量样品溶于水并稀释至250 mL,配制时,所用到的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外,还需用到 。
(4)取上述所配溶液各25.00 mL,用一定浓度的标准盐酸滴定,平行实验记录如下表:
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
| 标准盐酸体积(mL) | 23.00 | 24.98 | 25.00 | 25.02 |
[实验分析]实验结果对比分析
(5)小组同学对比两个实验发现,实验一测得的Na2O2样品的纯度比理论值明显偏小。经过分析,小组同学认为,明显偏差不是由操作失误和装置缺陷引起的,可能是反应原理上的原因。查阅资料发现:
Na2O2与水反应产生的H2O2未完全分解。
①写出Na2O2与水生成H2O2的化学方程式 。
②若将实验一稍加改进,就能使测定结果接近理论值,写出改进方案: 。
(9分)用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步:
① 用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
② 固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数
④移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。 请回答:
(1)以上步骤有错误的是(填编号) ,该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)__________________
(2)步骤⑤中,在记下滴定管液面读数时,滴定管尖嘴有气泡,将导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)___________________
(3)判断滴定终点的现象是:锥形瓶中溶液从 色变为 色,且半分钟不变色。
(4)右图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL![]()
(5)下表中数据为某同学在三次滴定实验中所得,据你分析,三组数据是否都合理,如果不是,其中应舍弃的是第 次。(填写序号)
| 滴定次数 | 待测体积(ml) | 标准烧碱体积(ml) | |
| 滴定前读数 | 滴定后读数 | ||
| 第1次 | 20.00 | 0.40 | 20.40 |
| 第2次 | 20.00 | 4.00 | 24.00 |
| 第3次 | 20.00 | 0.10 | 22.10 |
(12分)目前市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
| 产品标准 | GB5461 |
| 产品等级 | 一级 |
| 配料 | 食盐、碘酸钾、抗结剂 |
| 碘含量(以I计) | 20~50mg/kg |
| 分装日期 | |
| 分装企业 | |
KIO3+ KI+ H2SO4= K2SO4+ I2+ H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是 。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a 将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b 加入适量;
c 分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是 。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a 准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b 用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c 以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为1.00×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液24.00mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是 。
②b中反应所产生的I2的物质的量是 mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示) mg/kg。