I．化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸的反应生成FeCl2还是F...

（8分）化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl₂还是FeCl₃”。请你参与探究并回答有关问题：

(1)一位同学用在空气中向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe^2＋。①可观察到整个过程的实验现象是______________，②加入NaOH溶液后，反应过程中发生反应的化学方程式是______________________和__________________。

(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈现红色，但当滴加过量新制氯水时，却发现红色褪去。为了弄清溶液红色褪去的原因，同学们查到如下资料：

Ⅰ.铁有一种化合物称为铁酸盐(含有Fe)。

Ⅱ.SCN^－的电子式为

Ⅲ.氯水具有很强的氧化性。

于是同学们提出两种假设：

①第一种假设是：Cl₂可将Fe^3＋氧化为Fe，请写出该离子反应方程式________________________。

②第二种假设是：__________________________。

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已知阴离子交换膜只允许阴离子通过。某化学课外活动小组采用如下方案对印刷电路废液（溶质主要是FeCl2、CuCl2和 FeCl3）进行再生：先向废液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，再将滤液转入下图所示的装置中进行电解。下列说法中不正确的是

A．电解时，电极a应与外电源的正极相连

B．电解时，电极b周围产生无色无味的气体

C．电解时，电极a发生的反应是：2Cl――2e－= Cl2↑

D．电解时，可以用氯化钠溶液替代稀盐酸

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实验能力和创新意识是化学学科核心素养的重要内容之一。某研究性学习小组在验证反应“ Fe”的实验中检测到发现和探究过程如下：向硝酸酸化的硝酸银溶液（）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)检验产物：

①检验上层清液中所含离子的方法：取上层清液，滴加_________，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+。

②经检验黑色固体为Ag，检验方法：取出少量黑色固体，洗涤后，加入适量稀硝酸使固体溶解，再滴加__________（填试剂），产生_________（填现象）。

(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有乙认为铁粉过量时不可能有，乙依据的原理是______。（用离子方程式表示）o

针对这两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

（资料： -生成白色沉淀AgSCN）

(3)实验中溶液变为红色的离子方程式为_______________，产生白色沉淀说明存在___________（填离子符号）。

(4)对产生的原因做如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生

假设b：空气中存在发生反应产生

假设c：酸性溶液中的NO3-将Fe2+氧化为Fe3+

假设d：溶液存在Ag+将Fe2+氧化为Fe3+

下述实验可证实假设a、b，c不是产生Fe3+的主要原因，并可证实假设d成立。

①实验：向硝酸酸化的__________溶液( )中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min 时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

②实验II的现象说明发生了反应__________（用离子方程式表示）。

(5)实验Ⅱ中发生的反应可以用下列装置来验证。其中甲溶液是___________，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，_______ （“前者”或“后者”）红色更深。

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实验能力和创新意识是化学学科核心素养的重要内容之一。某研究性学习小组在验证反应“ Fe”的实验中检测到发现和探究过程如下：向硝酸酸化的硝酸银溶液（）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)检验产物：

①检验上层清液中所含离子的方法：取上层清液，滴加_________，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+。

②经检验黑色固体为Ag，检验方法：取出少量黑色固体，洗涤后，加入适量稀硝酸使固体溶解，再滴加__________（填试剂），产生_________（填现象）。

(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有乙认为铁粉过量时不可能有，乙依据的原理是______。（用离子方程式表示）o

针对这两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

（资料： -生成白色沉淀AgSCN）

(3)实验中溶液变为红色的离子方程式为_______________，产生白色沉淀说明存在___________（填离子符号）。

(4)对产生的原因做如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生

假设b：空气中存在发生反应产生

假设c：酸性溶液中的NO3-将Fe2+氧化为Fe3+

假设d：溶液存在Ag+将Fe2+氧化为Fe3+

下述实验可证实假设a、b，c不是产生Fe3+的主要原因，并可证实假设d成立。

①实验：向硝酸酸化的__________溶液( )中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min 时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

②实验II的现象说明发生了反应__________（用离子方程式表示）。

(5)实验Ⅱ中发生的反应可以用下列装置来验证。其中甲溶液是___________，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，_______ （“前者”或“后者”）红色更深。

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实验能力和创新意识是化学学科核心素养的重要内容之一。某研究性学习小组在验证反应“ Fe”的实验中检测到发现和探究过程如下：向硝酸酸化的硝酸银溶液（）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)检验产物：

①检验上层清液中所含离子的方法：取上层清液，滴加_________，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+。

②经检验黑色固体为Ag，检验方法：取出少量黑色固体，洗涤后，加入适量稀硝酸使固体溶解，再滴加__________（填试剂），产生_________（填现象）。

(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有乙认为铁粉过量时不可能有，乙依据的原理是______。（用离子方程式表示）o

针对这两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

（资料： -生成白色沉淀AgSCN）

(3)实验中溶液变为红色的离子方程式为_______________，产生白色沉淀说明存在___________（填离子符号）。

(4)对产生的原因做如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生

假设b：空气中存在发生反应产生

假设c：酸性溶液中的NO3-将Fe2+氧化为Fe3+

假设d：溶液存在Ag+将Fe2+氧化为Fe3+

下述实验可证实假设a、b，c不是产生Fe3+的主要原因，并可证实假设d成立。

①实验：向硝酸酸化的__________溶液( )中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min 时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

②实验II的现象说明发生了反应__________（用离子方程式表示）。

(5)实验Ⅱ中发生的反应可以用下列装置来验证。其中甲溶液是___________，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，_______ （“前者”或“后者”）红色更深。

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新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：

(1)氯碱工业生产中同时有副产品氯气生成，反应的化学方程式为____________。

(2)新制的饱和氯水与碳酸钙反应时制取较浓HClO溶液的方法之一。

实验一：定性研究

A 在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；

B 过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；

C 为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；

将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。

①已知：Ka1(H2CO3)=4.45×10-7，Ka2(HCO3-)=5.61×10-11，Ka(HClO)=2.95×10-8，写出将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中所发生反应的离子方程式：____________。

②试推测步骤B的滤液中的溶质除了CaCl2，HClO外，还有____________。

实验二：定量研究

在仪器A内放有用塑料网包住的块状碳酸钙(过量)和150mL新制饱和氯水，按如图所示的装置进行实验(实验前仪器B中充满了饱和NaHCO3溶液，部分夹持装置已省略)，待不再产出气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热A中的液体，直到仪器B中的气体不再增加(不考虑HClO的分解)。

③仪器A的名称为__________。

④准确读出仪器B中气体体积的实验操作步骤依次是：

a.____________；

b.____________；

c.平视与刻度线相切的液面读数。

⑤实验结束后，测得仪器B中收集到的气体体积在标准状况下为168mL，则150mL新制的饱和氯水与过量碳酸钙完全反应后，所得溶液中HClO的物质的量浓度为__________。(反应前后，溶液体积变化忽略不计)。

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下列有关化学反应的叙述正确的是（　　 ）

A.铝在稀硝酸中发生钝化

B.过量铁粉在Cl2中燃烧制取FeCl2

C.N2与O2在放电条件下化合生成NO2

D.新制Cu(OH)2悬浊液中加入葡萄糖并煮沸，生成Cu2O

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某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知Ca(OH)₂的分解温度为580℃，铁粉与水蒸气反应的温度为900℃：根据下图所示实验装置，进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验，实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。

（1）实验中Ca(OH)₂的作用是________。实验中产生的气体产物是________。

（2）为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分，研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体，针对黑色氧化物固体，该小组提出如下的假设并进行了相关的实验：

假设一：固体为FeO

假设二：固体为Fe₃O₄

假设三：________

①限选用下列试剂：盐酸、KSCN溶液、K₃Fe(CN)₆ 溶液、氯水，证明假设一不成立

②为了进一步确定产物的成分，用黑色固体进行了下列实验:

加入足量氯水所发生反应的离子方程式是 ________；检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是________；灼烧时盛放固体的仪器是________；若假设二成立，黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是g

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在高温时硫铁矿（主要成分FeS₂）和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫（假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应）。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究：

【实验一】测定硫元素的含量

I．实验装置如下图所示（夹持和加热装置已省略）。A中的试剂是双氧水，将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体，使气体发生装置不断地缓缓产生气体，高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。

II．反应结束后，将E瓶中的溶液进行如下处理：

【实验二】测定铁元素的含量

III．测定铁元素含量的实验步骤如下：

①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体，过滤，得到滤液A;

②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe³⁺完全转化为Fe²⁺，过滤，得到滤液B；

③将滤液B稀释为250 mL;

④取稀释液25．00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体

积的平均值为V mL。

请根据以上实验，回答下列问题：

（1）I中装置C中盛装的试剂是_________;E瓶的作用是_________。

（2）11中加入过量H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为____。

（3）111的步骤③中，将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，

还必须要用到的是_________；④中盛装KMnO₃溶液的仪器是_________。

（4）假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失，则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_________。（用含m₁和m₂的代数式表示）；铁元素的质量分数为____。（用含m₁、c、v的代数式表示）

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