某催化劑為鐵的氧化物,一化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進(jìn)行探究:查閱有關(guān)資料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;HNO3具有強(qiáng)氧化性。請完成對鐵元素價態(tài)的探究:
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:催化劑中鐵元素為+3價;
假設(shè)2:催化劑中鐵元素為+2價;
(1)假設(shè)3:                                              。
②設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。
③根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(2)步驟1:取一定量的稀硫酸于試管中,加熱煮沸數(shù)分鐘,目的是                 
                ;
步驟2:取少量樣品于試管中,加入處理過的硫酸并加熱,得到A溶液;
(3)步驟3:取A溶液于試管,滴加KSCN溶液,振蕩,若不出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)       成立;若出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)               成立;
(4)步驟4:另取A溶液于試管,加入KMnO4溶液,振蕩,結(jié)合步驟3中的結(jié)論,若出現(xiàn)
                              現(xiàn)象,則假設(shè)1成立;反之,則假設(shè)3成立。
(5)某同學(xué)將步驟2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液,向A溶液中滴加KSCN溶液后出現(xiàn)血紅色,由此得出該催化劑中鐵元素為+3價的結(jié)論,該結(jié)論是否合理?       (填“是”或“否”),理由是                                                       
(9分)(1)催化劑中鐵元素既有+3價又有+2價(2分);
(2)除去硫酸中溶解的氧氣(1分);
(3)2(1分);  1或3(1分); (4)高錳酸鉀溶液不褪色(1分);
(5)否(1分); 加入硝酸會將Fe2+氧化成Fe3+(2分)

試題分析:(1)根據(jù)所給的假設(shè)1和2可知,假設(shè)3應(yīng)該是催化劑中鐵元素既有+3價又有+2價。
(2)由于氧氣也具有氧化性,能氧化亞鐵離子,所以加熱煮沸數(shù)分鐘的目的是除去硫酸中溶解的氧氣。
(3)由于鐵離子能和KSCN溶液反應(yīng)顯紅色,所以若不出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)2成立。若出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)1或3成立。
(4)亞鐵離子具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而褪色,所以如果出現(xiàn)高錳酸鉀溶液不褪色現(xiàn)象,則假設(shè)1成立;反之,則假設(shè)3成立。
(5)由于硝酸具有氧化性,則加入硝酸會將Fe2+氧化成Fe3+,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確。
點(diǎn)評:該題是中等難度的試題,也是高考中的常見題型,側(cè)重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。該類試題綜合性強(qiáng),理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題,聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能,進(jìn)行知識的類比、遷移、重組,全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

白鐵皮(鍍鋅鐵皮)常用于制造屋面、卷管和各種容器,利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程如下:

已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。請回答下列問題:
(1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用是____________。
a.去除油污  b.溶解鍍鋅層  c.去除鐵銹  d.鈍化
(2)為獲得Fe3O4膠體粒子,溶液B中必須含有一定量的Fe2,可利用________檢驗(yàn)其是否存在。
a.NaOH溶液  b.KSCN溶液  c.溶液KMnO4  d.氯水
(3)由溶液B制備Fe3O4膠體粒子的過程中,必須持續(xù)通入N2以保證產(chǎn)品的純度,其原因是_____________ .
(4)在工業(yè)上常用水熱法制造Fe3O4膠體粒子,有利于提高其純度和磁性能,主要反應(yīng)過程為:Fe2++S2O32-+O2+OH-Fe3O4(膠體)+S4O62-+H2O
①反應(yīng)過程中起還原劑作用的微粒是________________;
②若反應(yīng)過程中產(chǎn)生的Fe3O4(膠體)與S4O62均為1mol,則參加反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________L。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下述實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的的是       
編號
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
A
將CO2(含HC1雜質(zhì))通入飽和NaHCO3溶液中
除去HC1
B
向做完銀鏡反應(yīng)后的試管中加入稀氨水
除去試管內(nèi)殘留物
C
向做完淀粉水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2,并加熱
檢驗(yàn)淀粉是否水解
D
將少量FeC12試樣加水溶解,加稀硝酸酸化,再滴加KSCN溶液
檢驗(yàn)FeCl2是否變質(zhì)
 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)結(jié)論不正確的是
 
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
某有機(jī)物與溴的四氯化碳溶液混合
溶液褪色
有機(jī)物含碳碳雙鍵
B
乙醇與重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液混合
橙色溶液變?yōu)榫G色
乙醇具有還原性
C
常溫下,將二氧化碳通入苯酚鈉溶液
溶液變渾濁
酸性:碳酸>苯酚
D
苯和苯酚稀溶液分別與濃溴水混合
后者產(chǎn)生白色沉淀
羥基影響了苯環(huán)的活性

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

用CuSO4?5H2O配制0.1 mol?L-1CuSO4水溶液,下面所列的方法正確的是 (  )
A.取25 g CuSO4?5H2O溶于1 L水中
B.將CuSO4?5H2O干燥去掉結(jié)晶水,取16 g溶于水制成1 L溶液
C.將25 g CuSO4?5H2O溶于水制成1 L溶液
D.取12.5 g CuSO4?5H2O溶于500 mL水中

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時,自己設(shè)計了一套實(shí)驗(yàn)方案,并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。請從下表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(II)(填A(yù)、B、C……)中選出與實(shí)驗(yàn)方案(I)(填1、2、3……)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填入答案(III)中。
實(shí)驗(yàn)方案(I)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(II)
答案(III)
I
II
1.用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)液中滴加酚酞
A.浮與水面,劇烈反應(yīng),放出氣體,熔成一個小球,在水面上無定向移動,隨之消失,溶液變紅色。
1
 
2.向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水
B.產(chǎn)生大量氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色
2
 
3.鈉與滴有酚酞的冷水反應(yīng)
C.反應(yīng)不十分劇烈,產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒
3
 
4.鎂帶與2mol/L的鹽酸反應(yīng)
D.劇烈反應(yīng),產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒
4
 
5.鋁條與2mol/L的鹽酸反應(yīng)
E.生成白色絮狀沉淀,繼而沉淀消失
5
 
6.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量
F.生成淡黃色沉淀
6
 
通過以上實(shí)驗(yàn)分析了同周期的哪些元素(填元素符號)________________,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

小強(qiáng)同學(xué)為“氯氣與金屬鈉反應(yīng)”設(shè)計了如下裝置與操作以替代相關(guān)的課本實(shí)驗(yàn)。將一塊黃豆粒大的金屬鈉(已吸凈煤油),玻璃管尾部塞一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉花球。先給鈉預(yù)熱,到鈉熔融成小球時,撤火,通入氯氣,即可見鈉著火燃燒。以下敘述錯誤的是
A.反應(yīng)生成的大量白色煙霧是氯化鈉晶體
B.鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰
C.浸有NaOH溶液的棉球用于吸收生成的氯化鈉,以免污染空氣
D.用濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以檢驗(yàn)氯氣是否被完全吸收

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

一氯甲烷,也叫甲基氯,常溫下是無色氣體,密度為0.9159克/厘米3,熔點(diǎn)為-97.73℃,沸點(diǎn)為-24.2℃,18℃時在水中的溶解度為280毫升/毫升水,與乙醚、丙酮或苯互溶,能溶于乙醇。在實(shí)驗(yàn)室里可用下圖裝置制取一氯甲烷:

制備裝置的分液漏斗和燒瓶中分別盛有甲醇和濃鹽酸。
試填寫下列空白:
(1)制備一氯甲烷的化學(xué)方程式             ,
(2)裝置b的作用是                         
(3)已知鹵代烴能發(fā)生堿性水解,轉(zhuǎn)化為醇。裝置e中可能發(fā)生的反應(yīng)方程式為
                                  
(4)檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物CH3Cl的方法是:在e的逸出口點(diǎn)燃CH3Cl氣體,火焰呈藍(lán)綠色(與其它烴燃燒現(xiàn)象有明顯區(qū)別)。CH3Cl燃燒的化學(xué)方程式是                 
(5)實(shí)驗(yàn)中實(shí)際按甲醇和濃鹽酸1︰2(物質(zhì)量之比)進(jìn)行反應(yīng)的理由是         ;
(6)某學(xué)生在關(guān)閉活塞x的情況下做此實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn),收集到一定體積的氣體產(chǎn)物所消耗的甲醇~濃鹽酸的混和液的量比正常情況下多(裝置的氣密性沒有問題),其原因是                                                     ;
(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,d中收集到的液體中含有                              。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3還含少量二價鐵和三價鐵的氧化物及硅的氧化物。以下是實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖:

(1)試劑A的化學(xué)式是__________;操作I的名稱是_________;操作Ⅱ用到的儀器有
酒精燈、玻璃棒、_________、坩堝鉗和三角架。
(2)生成氣體X的化學(xué)方程式為                                                  
(3)使用試劑B的目的是將溶液中的Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3,試劑B最好選用_______(填選項(xiàng)序號)。
A.酸性KMnO4溶液   B.雙氧水   C.濃硝酸    D.氯水
寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:                                                。
(4)已知

試劑C的使用是為了調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離。試劑C宜選用    ___________(填選項(xiàng)序號);
A.稀硫酸     B.NaOH溶液     C.氨水      D.CuO
為完全除去溶液c中的Fe3而又不使Cu2沉淀,則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為_________。
(5)請設(shè)計一種實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液中Fe3是否完全除去(寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)______                                                                                                                                                      。

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