探究铁在某浓度H3PO4和H2O2的混合溶液中反应的情况,进行如下实验:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 将除去氧化膜的铁钉置于烧杯中,加入30 mL 1.0 mol·L−1 H3PO4和 3 mL 30% H2O2的混合溶液(pH≈1)。 | 一段时间后铁钉表面突然产生大量气泡,随后停止产生气泡;一段时间后再产生大量气泡,再停止,出现周而往复的现象。过程中,溶液保持澄清。 |
Ⅱ | 将与实验Ⅰ相同的铁钉放入烧杯中,加入30 mL 1.0 mol·L−1H3PO4和3 mL H2O。 | 片刻后铁钉表面持续产生气泡,溶液保持澄清。 |
已知:Fe3(PO4)2难溶于水,Fe(H2PO4)2溶于水。
(1)用85% H3PO4配制100 mL 1.0 mol·L−1H3PO4所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______。
(2)实验Ⅱ中铁钉表面产生气体的化学方程式是______。
(3)探究停止产生气泡的原因。
提出假设:铁钉表面形成了含有+3价铁的氧化膜将铁钉覆盖。
甲同学进行实验Ⅲ,得出假设成立的结论。
实验Ⅲ:将洗净的实验Ⅰ中无气泡产生时的铁钉置于试管中,加入滴有KSCN溶液的稀H2SO4,振荡,静置,溶液呈红色。
乙同学认为实验Ⅲ无法证实假设成立,其理由是_____。
乙同学通过改进实验证实了假设成立。
(4)铁钉表面突然产生大量气泡的可能原因是Fe2+迅速被H2O2氧化形成氧化膜,使聚集在铁钉表面的H2脱离铁钉表面。
①实验Ⅳ证实了形成氧化膜过程中产生H+。
实验Ⅳ:______(填操作),滴入少量FeSO4溶液后,立即测定pH,pH迅速降低。
②形成氧化膜(以Fe2O3计)的离子方程式是______。
(5)实验Ⅰ中周而往复的现象与铁钉表面氧化膜的生成和溶解密切相关,从反应的速率
角度分析其原因:______。
高三化学实验题中等难度题
探究铁在某浓度H3PO4和H2O2的混合溶液中反应的情况,进行如下实验:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 将除去氧化膜的铁钉置于烧杯中,加入30 mL 1.0 mol·L−1 H3PO4和 3 mL 30% H2O2的混合溶液(pH≈1)。 | 一段时间后铁钉表面突然产生大量气泡,随后停止产生气泡;一段时间后再产生大量气泡,再停止,出现周而往复的现象。过程中,溶液保持澄清。 |
Ⅱ | 将与实验Ⅰ相同的铁钉放入烧杯中,加入30 mL 1.0 mol·L−1H3PO4和3 mL H2O。 | 片刻后铁钉表面持续产生气泡,溶液保持澄清。 |
已知:Fe3(PO4)2难溶于水,Fe(H2PO4)2溶于水。
(1)用85% H3PO4配制100 mL 1.0 mol·L−1H3PO4所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______。
(2)实验Ⅱ中铁钉表面产生气体的化学方程式是______。
(3)探究停止产生气泡的原因。
提出假设:铁钉表面形成了含有+3价铁的氧化膜将铁钉覆盖。
甲同学进行实验Ⅲ,得出假设成立的结论。
实验Ⅲ:将洗净的实验Ⅰ中无气泡产生时的铁钉置于试管中,加入滴有KSCN溶液的稀H2SO4,振荡,静置,溶液呈红色。
乙同学认为实验Ⅲ无法证实假设成立,其理由是_____。
乙同学通过改进实验证实了假设成立。
(4)铁钉表面突然产生大量气泡的可能原因是Fe2+迅速被H2O2氧化形成氧化膜,使聚集在铁钉表面的H2脱离铁钉表面。
①实验Ⅳ证实了形成氧化膜过程中产生H+。
实验Ⅳ:______(填操作),滴入少量FeSO4溶液后,立即测定pH,pH迅速降低。
②形成氧化膜(以Fe2O3计)的离子方程式是______。
(5)实验Ⅰ中周而往复的现象与铁钉表面氧化膜的生成和溶解密切相关,从反应的速率
角度分析其原因:______。
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资料显示“的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂:溶液、固体、固体。
该小组同学设计、两组实验,记录如下:
实验操作 | 实验现象 | |
向Ⅰ试管中加入 固体,连接装置Ⅰ、Ⅱ,点燃酒精灯 | Ⅱ试管中有气泡冒出,溶液不变蓝 | |
向Ⅰ试管中加入 固体, Ⅱ试管中加入适量 溶液,连接装置Ⅰ、Ⅱ,点燃酒精灯 | Ⅱ试管中有气泡冒出,溶液变蓝 |
(1)选择Ⅰ装置用固体制取,为避免固体随进入Ⅱ试管对实验造成干扰,应进行的改进是________,组实验中与KI溶液反应的离子方程式是________。
(2)对比、两组实验可知,与KI溶液发生反应的适宜条件是________。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是________。
(3)为进一步探究碱性条件下KI与能否反应,用上图中的装置继续进行实验:
实验操作 | 实验现象 | |
向Ⅰ试管中加入 固体,Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 , 连接装置Ⅰ、Ⅱ,点燃酒精灯 | 溶液略变蓝 | |
向Ⅰ试管中加入 固体,Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 , 连接装置Ⅰ、Ⅱ,点燃酒精灯 | 无明显变化 |
对于实验的现象,小明同学提出猜想“时不能氧化”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。
(i)烧杯a中的溶液为________。
(ii)实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是通入后________。
(iii)小刚同学向的KOH溶液含淀粉中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色。经检测褪色后的溶液中含有,褪色的原因是________用离子方程式表示。
(4)该小组同学对实验过程进行了反思:实验的现象产生的原因可能是________。
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工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸,为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学校学习小组进行以下探究实验:
[一](1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的热的浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ;
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用 ________________________________________________________
(选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 .b铁.粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 ________________________________________________________________________________________________________;
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体,为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)
(3)装置B中试剂的作用是 ________________________________________________________________________________________________________________________ ;
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 ________________________________________________________________________________________________________;(用化学方程式表示)
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 ________________________________________________________________________________ (选填序号)
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验的现象应是 ________________________________________________________________________________________________________________;
(7)若要测定限定体积气体Y中H2含量(标准状况下约有28ml H2),除用测量H2体积方法外,否选用质量称量方法?做出判断并说明理由 ________________________________________________________________________________________________________________ 。
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氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为“绿色氧化剂”,因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。
(1)实验①和②的目的是___________。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是__________(填一种方法即可)。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是_______________。
Ⅱ.资料显示,某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该实验小组的同学设计了如图2所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢,实验时可以通过测量_________或________来比较。
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。请解释化学反应速率变化的原因:_______。请计算H2O2的初始物质的量浓度为__________(保留两位有效数字)。为探究MnO2在此实验中对H2O2的分解起催化作用,需补做下列实验(无需写出具体操作):a._______;b._______。
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氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
I.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是_________________________________。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是_________________________(填一种方法即可)。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是________________________________。
II.资料显示,某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢,实验时可以通过测量_______或______来比较。
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变化的原因:_____________。请计算H2O2的初始物质的量浓度为________________(保留两位有效数字)。
为探究MnO2在此实验中对H2O2的分解起催化作用,需补做下列实验(无 需写出具体操作):a._________________;b.___________________。
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(8分)氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
I.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 加入物质 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 9 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 水 |
④ | 9 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液 |
⑤ | 9 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液 |
(1)实验①和②的目的是探究________对反应速率的影响。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是___________。
II.资料显示,某些金属离子对H2O2的分解起催化作用。为探究不同浓度的Fe3+对H2O2分解的催化效果,实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
限选试剂:30% H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水
(3)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢。实验时可以通过测量_________来比较。(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(4)参照下表格式,拟定实验表格,完整体现上述实验的方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。
物理量 实验序号 | V[30% H2O2]/mL | …… | |
1 | a | …… | |
2 | a | …… |
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(16分)氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
I.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是______________________________________________________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是_________________________(填一种方法即可)。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是_________________________________________________。
II.资料显示,某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢,实验时可以通过测量_______或______来比较。
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变化的原因:_____________。
请计算H2O2的初始物质的量浓度为________________(保留两位有效数字)。
为探究MnO2在此实验中对H2O2的分解起催化作用,需补做下列实验(无 需写出具体操作):
a. ;b. 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
用下列装置进行实验能达到相应实验目的的是
A.装置探究浓度对化学反应速率的影响
B.装置探究催化剂对H2O2分解速率的影响
C.装置制取SO2气体并验证其还原性(可加热)
D.装置防止铁钉生锈
高三化学单选题简单题查看答案及解析
室温下,某实验小组探究等量且表面积相同的镁条与硫酸铜溶液的反应。(注:反应前镁条用砂纸打磨除去表面氧化膜且镁条过量)
实验 | 操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 4mL 0.1mol/LCuSO4溶液(pH约为4.2) | 1.有无色无味气体生成 2.镁条表面逐渐生成大量黑褐色膨松状不溶物 3.反应一段时间后,溶液逐渐变浑浊,有蓝绿色沉淀生成 |
Ⅱ | 4mL 0.5mol/LCuSO4溶液(pH约为3.6) | 1.有大量无色无味气体生成 2.镁条表面逐渐生成红褐色不溶物 3.反应一段时间后,溶液中逐渐有蓝绿色沉淀生成,镁条上红褐色物质脱落,有光亮的红色物质生成 |
Ⅲ | 开始无明显现象,一段时间后产生微量无色无味气体 |
(1)实验Ⅰ中生成的无色无味气体的主要成分是________,产生原因是_________(用简单文字和离子方程式表示)。设计实验Ⅲ的目的是________。
(2)为了探究实验Ⅰ中黑褐色不溶物的成分,做实验Ⅳ。
实验 | 操作 | 实验现象 |
Ⅳ | 1.加入浓盐酸后,沉淀部分溶解。溶液为黄色 2.多次洗涤后的残余固体加入浓硝酸,有大量红棕色气体生成,溶液变为蓝色 |
查阅资料:Cu2O可溶于浓盐酸,得到黄色溶液。
经检测,黑褐色不溶物中含有Cu2O,请解释Cu2O产生的可能原因_________。由实验Ⅳ可以推测,黑褐色不溶物中还含有_______。残余固体加入浓硝酸时,反应的化学方程式是________。
(3)经X射线检测,蓝绿色沉淀中含Cu2+、SO42-、OH—。小组同学查阅资料:碱式硫酸铜(Cu2(OH)2SO4)是一种绿色晶体,在水中溶解度极小,能溶于稀酸和氨水。据此对沉淀成分提出两种假设:
i.是(Cu2(OH)2SO4);
ii.是Cu(OH)2和(Cu2(OH)2SO4)的混合。
经检验,最终确定蓝绿色沉淀的成分是碱式硫酸铜。请设计实验证明假设i成立________。
(4)根据上述实验推断,镁与硫酸铜溶液产物的生成与__________有关。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
工业生产中常常需要对混合气体中的NOx含量进行测定,其中一种方法的操作如下:①将200L气样通入酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO,加水稀释至100.00mL;②微微加热,除去过量的H2O2;③量取20.00mL该溶液,加入20mL8.000×10-2mol·L-1FeSO4溶液(过量),充分反应;④用5.000×10-3mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗20.00mL。
(1)能使气样中的NOx更好地被H2O2溶液氧化的操作是___。
(2)NO被H2O2氧化为NO3-的离子方程式是___。
(3)若缺少步骤②,对混合气体中NOx含量的测定结果将___(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)滴定过程中发生下列反应(未配平):
Fe2++NO+H+——NO↑+Fe3++H2O
Cr2O+Fe2++H+——Cr3++Fe3++H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为___mg·m-3。(保留4位有效数字)(写出计算过程)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析