Fe在地壳中的含量虽次于铝，但铁及其化合物在生活、生产中的应用最广泛。请回答下列问题：
（1）Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景广阔。一种制备铁酸钠的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，对此反应下列说法中正确的是
| A．Na2O2在反应中只作氧化剂 |
| B．Na2FeO4既是氧化物又是还原产物 |
| C．O2是还原产物 |
| D．2molFeSO4发生反应时，反应中共有8mol电子转移 |
（2）硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O），俗称“绿矾”，常作医药上的补血剂。课外研究性小组测定某片状补血药品中铁元素的含量。实验步骤如下：
请回答下列问题：
①该小组发现将片状补血剂长
时间置于空气中，表面“发黄”，请用化学方程式表示原因 。
②课外研究性小组发现在滤液A中滴入少量KClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。
甲同学推测该反应的还原产物有两种可能：①Cl2、②Cl-
乙同学结合甲的推测，认为其中一种可能可以排除，你认为可以排除的是（填序号） ；用离子方程式说明理由 。
③若该实验温度下，上述红褐色难溶物质的溶度积为
试计算该物质沉淀完全所需要的pH= （要求保留2位有效数字）（已知溶液中离子浓度小于10-5mol/L时，该离子可看做沉淀完全，lg2=0.3）
④若实验过程中无损耗，最后称量得到mg红棕色的固体，则每片补血剂中含铁元素的质量为 g（用含m的式子表示）
⑤丙同学认为蒸干灼烧溶液B，也可以制得红棕色固体C，请结合化学方程式加以说明
。
碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:
①在酸性条件下,I-能被N
氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS还原成I2。
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ.提出假设
假设1:该食盐样品中含I2;
假设2:该食盐样品中含I-;
假设3: 。
Ⅱ .设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表。
| 实验步骤 |
预期现象与结论 |
| 步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液振荡 |
若溶液显 ,则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2 |
| 步骤2: |
若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为 ; 否则,假设2不成立,再进行步骤3 |
| 步骤3: |
|
Ⅲ.问题与思考
纯的KIO3或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,食盐中添加 (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是 。
氯水是实验室常需临时配制的一种试剂,图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的、可用于向瓶中鼓入空气的仪器)。
(1)氯水需临时配制的原因是: (用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中,烧杯内的液体是 。
(3)图乙所示装置中,瓶A 内的大试管上端管壁钻有一个小孔,瓶A的名称叫 ,该仪器通常用于
实验中(填基本实验操作的名称)。
(4)用图乙所示装置配制氯水时,操作步骤如下:
①关闭活塞2,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1,将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A,使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是 。
分液漏斗中的盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的盐酸,可能引起的后果是 。
(5)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水,方法是 。
某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是 。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:
| 试管 |
操作 |
现象 |
| ① |
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 |
溶液为黄色 |
| ② |
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 |
溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为 。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
| 操作 |
应该观察到的现象 |
| |
|
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2: 。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
| 操作 |
现象 |
| 向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加KSCN溶液 |
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色 |
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
| 操作 |
现象 |
| 向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液 |
静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色 |
你认为实验4设计的主要目的是 。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因: 。
合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图所示装置进行实验。
(1)实验过程中,观察到B中的实验现象是 。
一段时间后,观察到从C中有少量的气泡冒出,此气泡的成分是 。
(2)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是 ;
反应结束后,不需要打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是 。
(3)反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究。
①提出假设:
假设1:溶液中只存在Fe2+;
假设2: ;
假设3:溶液中存在Fe2+和Fe3+。
②请你设计实验验证上述假设1,写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。
| 实验操作步骤 |
实验现象 |
结论 |
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发酵粉是一种化学膨松剂,可由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。
【提出假设】
(1)假设1:由小苏打和臭粉组成
假设2:由小苏打和明矾组成
假设3:由 组成
【方案与流程】
为探究甲品牌的发酵粉的成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:
(2)结合步骤①～③分析,气体A为 ,该发酵粉的成分为 (填化学式)。
(3)若步骤①和②操作不变(现象也相同),将步骤③中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,能否确定发酵粉的成分并说明理由: 。
(4)乙品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请你设计实验验证。
实验仪器和用品任选,限选试剂:稀盐酸、0.1 mol/L NaOH溶液
写出实验步骤、预期现象和结论。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1:取少量样品溶于足量的盐酸后,将溶液分成两份,分别装入A、B试管中 |
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| 步骤2: |
,证明有Na+,发酵粉中有NaHCO3 |
| 步骤3: |
,结合步骤2中的结论,假设2成立 |
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