铁合金是金属材料王国的霸主,亚铁盐、铁盐、高铁酸盐等铁的重要化合物也在不同领域中个扮演着重要的角色.这些化合物之间可以相互转化,利用转化过程中发生的特征变化,不仅能够实现物质或能量的转化,还用于化学的定性或定量研究.
已知FeO42-只能在强碱性介质中稳定存在,在酸性介质或水中不稳定:
4FeO42-+20H+4Fe3++3O2+10H2O;
4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+3O2+8OH-
请利用下列用品:FeCl2溶液(浅绿色)、FeCl3溶液(黄色)、Na2FeO4溶液(紫红色)、铁粉、KSCN溶液、NaOH溶液、NaClO溶液、盐酸、金属锌片、惰性电极(或放电物质做电极)材料、蒸馏水及必要的实验仪器.
完成下列任务:
(1)
设计一个实现上述转化①或者④的实验方案(要求产物纯净),写出简要的实验步骤.
(2)
在浓碱中,用NaClO可以实现转化②,这一反应的离子方程式为(不必配平):________.
(3)
一种新型高能碱性电池利用了转化③将化学能转化为电能,该电池由电解质(KOH水溶液)、K2FeO4、金属锌及必要的填充材料构成.该电池放电时发生反应的化学方程式为(不必配平):________.
(4)
高铁酸盐是比高锰酸盐更强的氧化剂,研究证明它是一种“绿色环保高效”净水剂,比目前国内外广泛使用的含氯饮用水消毒剂(均为含氯的物质:如漂白粉、氯气和二氧化氯等,它们具有很好的杀菌效果,但不能将水中的悬浮杂质除去,为了除去水中的细微悬浮物,还需另外添加絮凝剂,如聚合铝的氯化物.)的性能更为优良,为什么说它作为净水剂是“绿色环保高效”的?
某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设计了如右图装置.倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况).由上述实验事实可知:
B装置的名称是________.写出B装置中反应的离子方程式________.
C装置的作用是________,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是________.
稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是________,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是________.
(5)
通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是________
a.M中有未反应的铁和硫
b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体
d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
(6)
D装置中在读取气体的体积时,除了要使所得气体的温度冷却到常温,还应注意的问题是:________.
实验推断题
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9.单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应.请回答下列问题:
Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是________.
ZW2的电子式是________,它在常温下呈液态,形成晶体时,属于________晶体.
工业生产单质Y的原理是________(用化学方程式表示).
X与Y化学性质相似,则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是________.
0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol/L的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是________.
试题答案:
α
试剂1是________,试剂2是________.
A至H中,能发生银镜反应的是________.
G和H的结构简式分别是:G________;H________.
E转化为F的反应方程式是________.
实验题
四川有丰富的天然气资源.以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
已知0.5mol甲烷与0.5mol水蒸汽在t℃、pkPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了αkJ热量,该反应的热化学方程式是:________.
在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气.请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由:________
当甲烷合成氨气的转化率为75%时,以5.60×107L甲烷为原料能够合成________L氨气.(假设体积均在标准状况下测定)
已知尿素的结构简式为,请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式: ①________;②________.
四川盛产五倍子.以五倍子为原料可制得化合物A.A的结构简式如下图所示:
请解答下列各题:
A的分子式是________.
有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A.请写出B的结构简式:________
请写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式:________
有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一.C可以看成是B与氢气按物质的量之比1:2发生加成反应得到的产物.C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,它能与溴水反应使溴水褪色.请写出C与溴水反应的化学方程式.
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质.B、E均为组成空气的成分.F的焰色反应呈黄色.在G中,非金属元素与金属元素的原子个数比为1:2.在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如下(图中部分产物未列出):
A是________,C是________.
H与盐酸反应生成E的化学方程式是________.
E与F反应的化学方程式是________.
F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是________.
海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A、烧杯 B、坩埚 C、表面皿 D、泥三角 E、酒精灯 F、干燥器
步骤③的实验操作名称是________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是________.
步骤④反应的离子方程式是________.
步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是________.
请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:________.
考生注意:此题为分叉题,分A、B两题,考生可任选一题.若两题均做,一律按A题计分.
A题适合使用二期课改新教材的考生解答,B题适合使用一期课改教材的考生解答.
(B)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯
制备粗品将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入l mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是________,导管B除了导气外还具有的作用是________.
②试管C置于冰水浴中的目的是________.
制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在________层(填上或下),分液后用________(填入编号)洗涤.
A、KMnO4溶液
B、稀H2SO4
C、Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从________口进入.蒸馏时要加入生石灰,目的是________.
③收集产品时,控制的温度应在________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是
A、蒸馏时从70℃开始收集产品
B、环己醇实际用量多了
C、制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是________.
A、用酸性高锰酸钾溶液
B、用金属钠
C、测定沸点
(A)某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设计了如下图装置.倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况)由上述实验事实可知:
①固体M中一定有的物质是________(填化学式)
理由是________
②其中一种物质的质量可以确定为________g(用代数式表示).
B装置的名称是________.
写出B装置中反应的离子方程式________________________.
A.
M中有未反应的铁和硫
B.
测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
C.
A中留有反应生成的气体
D.
气体进入D装置前未用浓硫酸干燥