【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)呈淡黃色,可用于曬制藍(lán)圖。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其進(jìn)行了一系列探究。

Ⅰ.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究

1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

A. B. C. D. E.

①按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序?yàn)?/span>a→g→f→___尾氣處理裝置(儀器可重復(fù)使用)。

②檢查裝置氣密性后,先通入一段時(shí)間N2,其目的為__

③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為__。

④結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)先熄滅A、C處的酒精燈再停止通入N2,其目的是__。

2)小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了A中分解后的固體成分為FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為__。

3)曬制藍(lán)圖時(shí),草酸亞鐵晶體是感光劑,會(huì)失去結(jié)晶水轉(zhuǎn)化為FeC2O4,現(xiàn)以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測(cè)定

工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質(zhì),測(cè)定其純度的步驟如下:

步驟1:稱取mg草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液;

步驟2:取上述溶液25.00mL,用cmol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V1mL;

步驟3:向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用cmol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL。

4)步驟2中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為__;步驟3中加入鋅粉的目的為___。

5)若步驟配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化變質(zhì),則測(cè)定結(jié)果將__(填偏高、偏低不變

【答案】b→c→h→i(i→h)→d→e((e→d)→b→c 排盡裝置中的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)(防爆炸或干擾氣體的檢驗(yàn)) c中固體由黑色變?yōu)榧t色,后B裝置中出現(xiàn)渾濁 防止倒吸 FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O 3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 錐形瓶中溶液顏色變?yōu)闇\紫色(或淺紅色),且內(nèi)不褪色 Fe3+還原為Fe2+ 偏低

【解析】

I.在A中草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)受熱發(fā)生分解反應(yīng):FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,用D檢驗(yàn)水蒸氣的存在,用B檢驗(yàn)CO2氣體,然后用E干燥CO,將CO用通入C使COCuO發(fā)生反應(yīng):CO+CuOCO2+Cu,反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體通過B裝置檢驗(yàn),由于反應(yīng)過程中有CO產(chǎn)生,會(huì)導(dǎo)致大氣污染,所以最后將氣體進(jìn)行尾氣處理。用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)溶液中的Fe2+,據(jù)此書寫反應(yīng)方程式;

II.步驟2中向FeC2O4·2H2O、FeSO4溶解后的酸性溶液中滴入酸性KMnO4溶液,溶液中的Fe2+H2C2O4都被氧化,Fe2+變?yōu)?/span>Fe3+;KMnO4被還原為無色的Mn2+;H2C2O4變?yōu)?/span>CO2氣體逸出;步驟3中向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,Zn將溶液中Fe3+還原為Fe2+,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用 cmol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),這時(shí)溶液中Fe2+氧化為Fe3+,消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL。則前后兩次消耗的高錳酸鉀溶液的體積差就是氧化H2C2O4消耗的體積,根據(jù)C守恒可知n(H2C2O4)=n(FeC2O4·2H2O),最后根據(jù)電子守恒確定KMnO4FeC2O4·2H2O的物質(zhì)的量之間的關(guān)系,利用該反應(yīng)消耗的n(KMnO4)計(jì)算出FeC2O4·2H2O的質(zhì)量,從而可得其純度,據(jù)此分析。

Ⅰ.(1)①草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成,通過裝置E中堿石灰干燥氣體后通入裝置C中玻璃管中,和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,按照氣流從左到右的方向,上述裝置正確連接的順序?yàn)椋?/span>b→c→h→i(i→h)→d→e((e→d)→b→c,故答案為:b→c→h→i(i→h)→d→e((e→d)→b→c;

②實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為:排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸,故答案為:排盡裝置中的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)(防爆炸或干擾氣體的檢驗(yàn));

③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:c中固體由黑色變?yōu)榧t色,后B裝置中出現(xiàn)渾濁,故答案為:c中固體由黑色變?yōu)榧t色,后B裝置中出現(xiàn)渾濁;

④為了防止倒吸,發(fā)生安全事故,結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)先熄滅A、C處的酒精燈再停止通入N2,故答案為:防止倒吸;

(2)A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O,故答案為:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O

(3)FeC2O4與反應(yīng)K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,同時(shí)生成K2 C2O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4,故答案為:3FeCO4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4

Ⅱ.(4) 在步驟2中用酸性KMnO4滴定含有Fe2+、H2C2O4的溶液,KMnO4被還原為無色的Mn2+,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為錐形瓶中溶液顏色變?yōu)闇\紫色,且30s內(nèi)不褪色。在步驟3中加入鋅粉的目的為將溶液中的Fe3+氧化為Fe2+,以便于確定溶液H2C2O4的物質(zhì)的量,并根據(jù)C元素守恒,計(jì)算出FeC2O4的物質(zhì)的量,故答案為:滴入最后一滴溶液無色變化為紫紅色且半分鐘不變,說明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn);將Fe3+還原為Fe2+;

(5)若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化,消耗高錳酸鉀減少,計(jì)算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小,測(cè)定結(jié)果偏低;故答案為:偏低。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生欲在實(shí)驗(yàn)室制備無水 FeCl3 并得到副產(chǎn)物 FeCl3 溶液。經(jīng)查閱資料得知:無水 FeCl3 在空氣中易潮解,加熱易升華。如圖是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖(加熱及夾持裝置略去)

完成下列填空:

1)裝置 A Cl2 發(fā)生裝置,其中的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____

2B 中的溶液是_____,C 的作用是_____

3D 加熱后,少量生成 FeCl3 沉積在D 的右端,要使沉積的 FeCl3 進(jìn)入E,操作是______________

E 中冰水的作用為_____

4)實(shí)驗(yàn)員老師對(duì)上述裝置提出了 2 點(diǎn)改進(jìn)建議:一是裝置連接部分都改成標(biāo)準(zhǔn)玻璃接口,不用橡膠連接件的原因是_____;二是這套裝置還存在一個(gè)很大的缺陷,改進(jìn)的方法是_______________

5)證明 F FeCl2 未被完全氧化的方法是_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】0.2 LNaCl溶液、MgCl2溶液、CuCl2溶液組成的混合溶液中,部分離子的濃度如圖所示。

(1)混合液中,NaCl的物質(zhì)的量為_______mol,MgCl2的質(zhì)量為_______g。

(2)該混合溶液中CuCl2的物質(zhì)的量濃度為_____molL1,將該混合溶液加水稀釋至體積為1 L,稀釋后溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為_______molL1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的燒堿溶液,溶液中水所電離的cH+)隨加入燒堿溶液體積的變化如圖所示,下列說法正確的是( )

A.B點(diǎn)的溶液中粒子濃度之間存在:c(HA)>c(Na+)>c(A-)

B.由圖可知A-的水解平衡常數(shù)Kh約為1×10-9

C.CE兩點(diǎn)因?yàn)閷?duì)水的電離的抑制作用和促進(jìn)作用相同,所以溶液均呈中性

D.F點(diǎn)的溶液呈堿性,粒子濃度之間存在:c(OH-)=c(HA)+c(A-)+c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】材料是人類文明進(jìn)步的階梯,第ⅢAⅣA、ⅤA族元素是組成特殊材料的重要元素。請(qǐng)回答下列問題:

(1)基態(tài)Ge原子的核外電子有__種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(2)P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__。

(3)MGa位于同周期,M3+的一種配合物組成為[M(NH3)5(H2O)]Cl3

下列有關(guān)NH3、H2O的說法正確的是__(填字母)。

a.分子空間構(gòu)型相同

b.中心原子雜化類型相同

c.鍵角大小相同

②1mol[M(NH3)5(H2O)]3+__個(gè)σ鍵。

配合物T[M(NH3)5(H2O)]Cl3組成元素的種類和數(shù)目相同,中心離子的配位數(shù)相同。1molT溶于水,加入足量AgNO3溶液可生成2molAgCl。則T的化學(xué)式為___。

(4)如圖甲為硼酸晶體的片層結(jié)構(gòu),其中硼的雜化方式為__。H3BO3在熱水中比冷水中溶解度顯著增大的主要原因是__。

(5)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,該晶胞中B原子相連構(gòu)成幾何體的空間構(gòu)型為__(填立方體正四面體正八面體)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。BP晶胞中面心上6個(gè)P原子相連構(gòu)成正八面體,該正八面體的邊長(zhǎng)為__pm(列式即可)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知化學(xué)反應(yīng)①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化學(xué)平衡常數(shù)為K1;化學(xué)反應(yīng)②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)為K2,在溫度973 K1173 K的情況下,K1、K2的值分別如下:

溫度

K1

K2

973 K

1.47

2.38

1 173 K

2.15

1.67

(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷:反應(yīng)①是_______(吸熱放熱”)反應(yīng)。

(2)現(xiàn)有反應(yīng)③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),請(qǐng)你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式:K3=______。

(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2K3之間的關(guān)系式為__________,據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),能推斷出反應(yīng)③是________(吸熱放熱”)反應(yīng)。

(4)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可采取的措施有______ _____ (填寫字母序號(hào))。

A.縮小反應(yīng)容器的容積 B.擴(kuò)大反應(yīng)容器的容積

C.升高溫度 D.使用合適的催化劑

E.設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度

(5)圖甲、乙分別表示反應(yīng)③在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況:

①圖甲中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是__________。

②圖乙中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)表達(dá),正確的是

A.鈉投入水中的離子方程式: Na2H2ONa+2OHH2

B.一水合氨的電離方程式: NH3H2ONH4OH

C.硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液反應(yīng)的離子方程式反應(yīng):Ba2+SO42BaSO4

D.氯氣溶于水的離子方程式:Cl2H2O2HClClO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某小組同學(xué)欲探究NH3的催化氧化反應(yīng),按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A、B裝置可選用的藥品:濃氨水、H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。

(1)NH3催化氧化的化學(xué)方程式是____。

(2)甲、乙兩同學(xué)分別按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后,裝置G中的溶液都變成藍(lán)色。

①甲觀察到裝置F中有紅棕色氣體,生成紅棕色氣體的化學(xué)方程式是___。

②乙觀察到裝置F中只有白煙生成,白煙的成分是___(填化學(xué)式)。

③用離子方程式解釋裝置G中溶液變成藍(lán)色的原因:___

(3)為幫助乙實(shí)現(xiàn)在裝置F中也觀察到紅棕色氣體,如何改進(jìn)___。

(4)為實(shí)現(xiàn)該反應(yīng),也可用如圖所示的裝置替換原裝置中虛線框部分。

化合物X__;NH4HCO3的作用是__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)反應(yīng)A2(g) + B2(g)=2AB(g) 的能量變化如圖所示,下列敘述中正確的是( )

A.每生成2mol AB(g) 共吸收b kJ熱量

B.該反應(yīng)熱ΔH = +(a-b) kJ·mol-1

C.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量

D.斷裂1 mol A—A鍵,放出a kJ能量

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