某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。
实验I:将Fe3+转化为Fe2+
(1)Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为__。
(2)探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:__、__。
查阅资料:
已知:①SCN-的化学性质与I-相似。
②2Cu2++4I-=2CuI↓十I2。
则Cu2+与SCN-反应的离子方程式为__。
实验II:将Fe2+转化为Fe3+
探究上述现象出现的原因:
查阅资料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)
(3)用离子方程式解释NO产生的原因:__。
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行
反应I:Fe2+与HNO3反应,
反应II:Fe2+与NO反应。
①依据实验现象,可推知反应I的速率比反应II__(填“快"或“慢”)。
②反应I是一个不可逆反应,设计实验方案加以证明___。
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因:___。
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某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种,某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。
查阅资料:Cu2O在酸性溶液中会发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
探究一:用如图所示装置进行实验,回答下列问题:
(1)仪器组装完成后,夹好止水夹,_____,则说明装置A的气密性良好.
(2)装置A是氢气的发生装置,可以选用的药品是________(填选项)
A.稀硫酸和锌片 B.稀硝酸和铁片 C.氢氧化钠溶液和铝片 D.浓硫酸和镁片
(3)从下列实验步骤中,选择正确的操作顺序:①________③(填序号).
①打开止水夹 ②熄灭C处的酒精喷灯 ③C处冷却至室温后,关闭止水夹
④点燃C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯 ⑥通入气体一段时间,排尽装置内的空气
探究二:
(4)甲同学取少量样品于试管中,加入适量的稀硫酸,若无红色物质生成,则说明样品中不含Cu2O;乙同学认为观点不正确,其原因是_____________;丙同学另取少量样品于试管中,加入适量的浓硝酸,产生红棕色的气体.证明样品中一定含有________,其反应的离子方程式为_____;丁同学预设计实验证明另一种物质是否存在,其方案为__________。
(5)取一定量样品于烧杯中,加入足量的稀硫酸,若反应后经过滤得到固体3.2g,滤液中Fe2+有1.0mol,则样品中n(Cu2O)=_________mol.
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室温下(20oC))课外小组用下列装置探究铁和硝酸反应情况,过程如下图所示:
将Ⅲ中液面上的气体排入小试管中点燃,有尖锐爆鸣声,小试管壁出现液滴。取反应后溶液,加入足量NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时,蒸气带有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。
(1)X气体是______ (填化学式),证据是________。
(2)实验中硝酸被还原成另一种产物的化学方程式_____。
(3)甲同学对产生的气体原因提出假设并设计方案:
假设1:该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-
假设2:H+还原反应速率大于NO3-的还原反应速率
I. 验证假设1:可用____(选 “ Cu” 或“Zn”)粉与同浓度硝酸反应,依据 ____________ ,则假设1不成立。
II. 验证假设2:改变条件重复上图过程实验,结果如下:(所用试剂的量、气体成分与实验上图相同)
序号 | 反应温度 | 实验结果 |
a | 40oC | 溶液浅绿色,收集气体为3.4mL |
b | 60oC | 溶液浅绿色,收集气体为2.6mL |
上表实验结果_____(填“能”或“否”)判断假设2成立。由实验数据结果分析温度对铁粉与硝酸反应时对生成X体积的影响的原因___________。
(4)常温下(20℃),乙同学改用3mol·L–1 HNO3 进行图1过程实验,Ⅱ中仍为无色气体,在Ⅲ中气体变红色。由此得出的相关结论正确的是______ 。
a. 该实验产生的无色气体只有NO
b. 若改用浓硝酸时,反应会更剧烈还原产物为NO2
c. 硝酸的浓度不同时,其主要还原产物不同
(5)综上所述,金属与硝酸生成X气体,需要控制的条件是___________ 。
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利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品,完成下列实验。
已知2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,该实验证明氨气具有还原性。
(1)碱石灰的作用是______________,倒扣漏斗的作用是___________________。
(2)浓氨水与固体NaOH接触,会逸出大量氨气原因是______________________。
(3)硬质玻璃管中可观察到的实验现象是_________________________________。
(4)常温下,若氨水与稀硫酸恰好完全中和,则所得溶液中各离子浓度的大小顺序为_________。
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某学习小组设计如图装置,验证黄铜矿(主要成分CuFeS2)在空气中的氧化产物并测定CuFeS2的纯度(杂质不参与反应)。
回答下列问题。
(1)仪器a的名称_________,碱石灰的作用______________________________________。
(2)为检验灼烧黄铜矿产生的气体,B中可选__________________
a.HNO3溶液 b.品红溶液 c.BaCl2溶液 d.溴水 e.KMnO4溶液
(3)C中NaOH的作用____________________________________________________
(4)样品经煅烧后的固体中铜元素以泡铜(Cu、Cu2O)形式存在,其中Cu2O能与稀H2SO4反应生成Cu和CuSO4。
①请设计实验验证泡铜中含有Cu2O____________________________________________。
②用泡铜与CO反应来制取粗铜装置如下图,实验时依次进行的操作:
组装仪器→检查装置气密性→加装药品→____________→____________→…→尾气处理;CO还原Cu2O的化学方程式_______________________________________________
(5)为测定CuFeS2的纯度,称取a g黄铜矿样品充分灼烧,从灼烧产物中分离出泡铜,完全溶于稀硝酸,并配成200 mL的溶液,取20.00 mL该溶液用c mol· L-1的标准液EDTA(用H2Y2-表示)滴定至终点(标准液不与杂质反应),消耗EDTA V mL,则CuFeS2的纯度为____________。(滴定时的反应为:Cu2++H2Y2-===CuY2-+2H+)
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为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,某化学兴趣小组选择适当的化学试剂和实验用品,用如图所示的装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验。回答下列问题:
(1)a的名称______。
(2)A是实验室中制取CO2的装置。写出A中发生反应的离子方程式:______。
(3)填写如表中的空白。
装置序号 | 加入的试剂 | 加入该试剂的目的 |
B | 饱和NaHCO3溶液 | ____ |
D | ____ | ____ |
(4)写出C中发生反应的化学方程式:______。
(5)F中得到气体的检验方法______。
(6)为了测定某碳酸钠样品的纯度,完成如下实验:在电子天平上准确称取三份灼烧至恒重的无水Na2CO3样品(杂质不与盐酸反应)0.4000g于250mL锥形瓶中,用50mL水溶解后,加2~3滴______作指示剂,然后用0.2000mol•L-1HCl标准液滴定,滴定终点的实验现象为______。已知:Na2CO3与HCl的滴定反应为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,滴定时实验数据列表如表:
实验次数编号 | 0.2000mol•L-1HCl溶液的体积(mL) | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | |
1 | 1.00 | 31.50 |
2 | 5.00 | 34.50 |
3 | 7.00 | 42.50 |
选取上述合理数据,计算出碳酸钠样品的纯度为______。
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现有某混合物的无色透明溶液,可能含有以下离子中的若干种:Na+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-。现取三份各100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加足量NaOH溶液充分加热后,收集到气体0.896L(标准状况);
③第三份加足量BaCl2溶液后,过滤后充分干燥得到沉淀6.27g,再经足量稀硝酸洗涤、干燥后,沉淀质量变为2.33g。根据上述实验现象和有关数据,回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的阴离子是____________,一定不存在的离子是____________,可能存在的离子是__________。
(2)②中发生化学反应的离子方程式为______________________________________。
(3)③中生成可溶于稀硝酸的沉淀化学式为__________,物质的量为________mol。该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式为______________________________________。
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氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。
甲同学的实验方案如下:
(1)仪器的组装连接:上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为________________,加入药品前首先要进行的实验操作是____________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是___________。
(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是____________________,然后快速把锂放入到石英管中。
(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是___________________________;在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是__________。
(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为_____________。
(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则产品中LiH与Li的物质的量之比为____________________。
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某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性质,过程设计如下:
提出猜想:
问题1:在元素周期表中,铜与铝的位置很接近,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,Fe2+的稳定性弱于的Fe3+,Cu+的稳定性也弱于Cu2+吗?
问题3:硫酸铜溶液呈蓝色,铜与浓硝酸常温下反应生成的溶液也是蓝色吗?
实验探究:
Ⅰ.解决问题1:
(1)实验需配制100mL0.50mol•L-1CuSO4溶液,必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、___、___。
(2)为达到目的,某同学认为只要进行两次实验即可得出结论。请写出实验②的具体内容。
①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液至过量,观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解;
②___。
Ⅱ.解决问题2的实验和现象如下:
①取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃时得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;
②取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验及现象回答下列问题:
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式:___。
(4)从实验中可得出的结论:当温度在1000℃以上时___(填Cu2+或Cu+,下同)稳定,在酸性溶液中___稳定。
Ⅲ.解决问题3,某同学设计的实验如下:
取一铜片装入试管,加入适量的浓硝酸,观察溶液的颜色变化。
(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷,原因是___。
(6)铜与浓硝酸反应溶液呈绿色,有同学认为这是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说明此解释是否正确(只需要写出一种方法即可)。___
实验步骤 | 实验结论 |
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FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2(二氯苯) | FeCl3 | FeCl2 | |
溶解性 | 不溶于水,易溶于苯、乙醇 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯, 易溶于乙醇,易吸水 | ||
熔点/℃ | -45 | 53 | 易升华 | |
沸点/℃ | 132 | 173 |
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。
②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。
③该制备装置的缺点为________________。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的名称是__________。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。
③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60 mL,则氯化铁的转化率为__________。
④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。
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