铁是与日常生活密切相关的元素。
(1)在生铁中含有一种铁、碳化合物X。已知X中铁、碳的元素质量比为14∶1。X的最简式为__________。
(2)X有下列转化关系:(无关物质已经略去)
溶液甲中含有的大量阳离子是________________;溶液甲中加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)X与过量浓硝酸反应生成气体Z和气体W,Z是一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,气体Z和W分别是:Z__________、W__________。
(4)Fe(OH)3胶体外观与Fe(SCN)3溶液相似,请设计一种简单的方法将它们鉴别出来且不破坏它们:________________________。
(5)某校综合实践小组用废铁屑制FeCl3,用作印刷电路铜板腐蚀剂,并回收铜。活动过程如下:
①写出废铁屑与盐酸反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
②学生甲对黄色溶液A和绿色溶液C进行定性实验,完成下表:
实验内容 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
检验黄色溶液A中是否含有Fe2+ |
|
|
检验绿色溶液C中是否含有Fe3+ |
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实验室常用甲酸和浓硫酸共热制取CO,其反应如下,HCOOHCO↑+H2O。
回答下列问题:
(1)其发生装置与下列气体的发生装置相同的是________。
A.NH3 B.CO2
C.Cl2 D.C2H2
(2)其收集方法与下列气体的收集方法相同的是________。
A.Cl2 B.SO2
C.NO2 D.NO
(3)从下列仪器中,选出最合适的,组装制取、净化和收集CO的装置,其中不需要的是________。
A.铁架台 B.圆底烧瓶 C.分液漏斗 D.长颈漏斗
E.玻璃导管 F.洗气瓶 G.水槽 H.双孔塞 I.酒精灯
J.石棉网
(4)尾气如何处理?________________________________________________________________________。
硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫尔盐,是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热、过滤、洗涤、干燥、称量,质量记为m1。
步骤二:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀硫酸中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量记为m2。
步骤三:硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥,称量所得晶体质量。
步骤四:用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题:
(1)步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为________。
(2)①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是_______________________________。
制备FeSO4溶液时,用右图装置趁热过滤,原因是
_______________________________________________________________。
②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机是
________________________________________________________________________。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为:Fe3+标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀盐酸外,还应注意的问题是________________________________________________________________________。
④该实验最终通过____________________确定硫酸亚铁铵产品等级。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤 Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤 Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤 Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤 Ⅲ 填空:①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________(填序号)。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由________色变成________色,且半分钟内不褪色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定 次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L-1则该样品中氮的质量分数为________。
第三研究性学习小组发现某一种胃药片的制酸剂为碳酸钙,为了测定其中制酸剂的质量特制定了如下操作步骤:
①配制0.2 mol·L-1的HCl溶液和0.2 mol·L-1的NaOH溶液;②每次取一粒(药片质量均相同)0.2 g的此胃药片,磨碎后放入锥形瓶中再加入20 mL蒸馏水;③以酚酞作指示剂,用0.2 mol·L-1的NaOH溶液滴定,需用去V mL达滴定终点;④加入25 mL 0.2 mol·L-1的HCl溶液。
(1)写出全部实验过程的操作步骤的顺序:____________。
(2)上图所示的仪器中配制0.2 mol·L-1的HCl溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液肯定不需要的仪器是________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
(3)配制上述溶液应选用的容量瓶的规格分别为________(填字母)。
A.50 mL、50 mL | B.100 mL、100 mL |
C.100 mL、150 mL | D.250 mL、250 mL |
(4)写出相关的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
(5)做2次平行实验后,则每粒胃药片中含碳酸钙的质量表达式为________________g。
甲、乙两同学用一种标准盐酸去测定同一种未知浓度的NaOH溶液的浓度,但操作不同。甲把一定体积的NaOH溶液放入锥形瓶,把标准盐酸放入滴定管进行滴定;乙把一定体积的标准盐酸放入锥形瓶,把未知浓度的NaOH溶液放入滴定管进行滴定。
(1)甲使用的是________滴定管,乙使用的是________滴定管。
(2)甲同学的滴定管在用蒸馏水洗净后没有用标准盐酸润洗,乙同学的滴定管也没有用NaOH溶液润洗,其余操作均正确,这样甲测定结果偏__________,乙测定结果偏________。
氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.001 mol·L-1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2++H+===2Mn2++5+3H2O,填空回答问题:
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________(填序号)。
A.酸式滴定管(50 mL) | B.碱式滴定管(50 mL) |
C.量筒(10 mL) | D.锥形瓶 |
E.铁架台 F.滴定管夹
G.烧杯 H.白纸
I.胶头滴管 J.漏斗
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因:
________________________________________________________________________。
(3)选何种指示剂,说明理由
________________________________________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积偏________(填“多”或“少”)。根据(b-a) mL计算得到的待测浓度,比实际浓度偏________(填“大”或“小”)。
菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸发生化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是_____________________。
(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是_____________________________。
(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)___________________。
(4)已知:
菠萝酯的合成路线如下:
①试剂X不可选用的是(选填字母)____________。
a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的结构简式是_________________,反应Ⅱ的反应类型是___________。
③反应Ⅳ的化学方程式是
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:
NO3-+4H++3e→NO+2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:
(2)反应中硝酸体现了 、 性质。
(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是 mol。
(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:
。
2g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350mL 0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
(1)配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式:
MnO4-+ Fe2++ H+= Mn2++ Fe3++H2O
(2)KMnO4溶液与混合物反应后,剩余KMnO4的物质的量为 mol。
(3)欲配制500mL 0.1mol/L Fe2+溶液,需称取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392g/mol)的质量为 g。
(4)混合物中Cu2S的质量分数为 。
(1)用5.0 mol·L-1的NaOH溶液配制0.1mol·L-1的NaOH溶液时,下图所示的仪器中,肯定不需要的是________(填序号),配制上述溶液还需要的玻璃仪器是________________________________________________(填仪器名称).
(2)在配制过程中,下列操作将导致实际所配NaOH溶液浓度偏低的是(填编号)________.
①准确取出的浓NaOH溶液在空气中露置时间过长;②用量器将浓NaOH溶液直接加入容量瓶,缓慢加入蒸馏水至液面最低点恰好和环形刻度线相切;③摇匀后,液面低于刻度线,再加蒸馏水至液面最低点恰好和环形刻度线相切;④稀释NaOH溶液的仪器未洗涤.
某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为__________________________。
(2)反应开始至2 min时Z的平均反应速率为____________。
乙烯和苯是两种重要的化工原料,现有同学分别取这两种物质进行实验:
实验步骤 |
实验现象 |
解释及相关反应方程式 |
将乙烯通入溴水中 |
|
发生了 反应(填反应类型),反应方程式: |
将苯与溴水混合振荡,静置 |
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溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度 ;苯的密度比水 。 (填“大”或“小”) |
下图烧杯中盛有稀硫酸,则:
(1)A中进行的离子反应方程式为 。
(2)B中各电极的电极反应式:负极: ;正极: 。
(3)C中被腐蚀的金属是 ,正极反应 。
(4)三烧杯中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。