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(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Fe2。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Fe3氧化为Fe,请写出该离子反应方程式________________________。

②第二种假设是:__________________________。

 

【答案】

(8分)(1)①产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变成红褐色 

②FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 

(2)①2Fe3+3Cl2+8H2O===2Fe+6Cl+16H 

②SCN被Cl2氧化 (方程式2分,其余每空1分)

【解析】(1)由于生成的氢氧化亚铁极易被空气氧化生成氢氧化铁,所以实验现象是首先产生白色沉淀,然后迅速变为灰绿色,最终变成红褐色。有关反应的方程式是FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

(2)①在反应铁元素的化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,而氯气只能得到2个电子,所以根据电子的得失守恒可知,反应的方程式是2Fe3+3Cl2+8H2O===2Fe+6Cl+16H

②根据SCN的电子式可知,S和N元素的化合价分别是-2价和-3价,易被氯气氧化,因此红色也可以褪去。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

针对苏教版化学1第75页上“铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为+2价铁的化合物,如果与氧化性较强的氧化剂(如氯气、双氧水等)反应则转化为+3价的化合物”的叙述,化学研究性学习小组拟通过以下实验探究“新制的还原性铁粉和盐酸的反应(铁过量)”.请你参与探究并回答有关问题:
(1)利用KSCN、H2O2等药品检验反应后的混合液中含有二价铁的实验方法和现象是
先加硫氰化钾溶液,无现象,再滴加双氧水少许,看到溶液呈血红色
先加硫氰化钾溶液,无现象,再滴加双氧水少许,看到溶液呈血红色
;但在实验中往往又看到红色迅速褪去,同时溶液呈黄色,其可能的原因是
硫氰根被氧化
硫氰根被氧化
;学生在做实验时往往滴加双氧水的浓度过大,或者过量,还看到迅速产生大量气泡,写出该现象产生的化学方程式:
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2

(2)有资料介绍“取少量反应液(含二价铁)先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈现血红色.若再滴加过量新制氯水,却发现红色褪去.同学对红色褪去的原因提出各自的假设.某同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态.”如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+

(3)探究高铁酸钾的某种性质.
【实验一】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1(1mmol?L-1=10-3mol?L-1)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变).

【试验二】将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1 的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和 60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2.则
①实验1的目的是
研究FeO42-在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率)
研究FeO42-在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率)

②实验2可得出的结论是
温度越高,FeO42-越不稳定(或与水反应的速率越快)
温度越高,FeO42-越不稳定(或与水反应的速率越快)

③高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是
pH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使平衡向左移动
pH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使平衡向左移动

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?杭州一模)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FeCl3”.请你参与探究并回答有关问题:
(1)一位同学向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2+
①可观察到实验现象是
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色
,②反应过程中发生反应的化学方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

(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,溶液呈现血红色,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FeO42-).
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Fe3+氧化为FeO42-,请写出该离子反应方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+

②第二种假设是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化
,提出该假设的理论依据是
从电子式分析,SCN-中S为负二价,N为负三价均为最低价有被氧化的可能
从电子式分析,SCN-中S为负二价,N为负三价均为最低价有被氧化的可能

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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FeCl3”.请你参与探究并回答有关问题:
(1)一位同学向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2+
①可观察到实验现象是
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色沉淀
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色沉淀

②反应过程中发生反应的化学方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

(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,溶液呈现血红色,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:
①铁有一种化合物称为铁酸盐(含有FeO42-).
②SCN-的电子式为
③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Fe3+氧化为FeO42-,请写出该离子反应方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+

②第二种假设是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化

II.某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染.请填写下列空白:

(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO

(2)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将
向逆反应方向进行
向逆反应方向进行
(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”).
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2t甲醇,至少需额外补充H2
1.0
1.0
t.
(3)用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜,在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2g.
①请写出燃料电池中的负极反应式:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

②燃料电池正极消耗空气的体积是
2.8L
2.8L
(标况,空气中O2体积分数以20%计算).

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某化学研究性学习小组拟测定食醋的总酸量(g/100mL),请你参与该小组的实验并回答相关问题.
实验目的
实验目的
测定食醋的总酸量
实验原理
实验原理
中和滴定
实验用品
实验用品
蒸馏水,市售食用白醋样品500mL(商标注明总酸量:3.50g/100mL~5.00g/100mL),0.1000mol/LNaOH标准溶液;100mL容量瓶,10ml移液管,碱式滴定管,铁架台,滴定管夹,锥形瓶,烧杯,酸碱指示剂(可供选用的有:甲基橙,酚酞,石蕊).
实验步骤
实验步骤

①配制并移取待测食醋溶液
用10mL移液管吸取10mL市售白醋样品置于100mL容量瓶中,用处理过的蒸馏水稀释至刻度线,摇匀后用酸式滴定管取待测食醋溶液20mL,并移至锥形瓶中.
②盛装标准NaOH溶液
将碱式滴定管洗净后,用NaOH标准溶液润洗3次,然后加入NaOH标准溶液,排除尖嘴部分气泡后,使液面位于“0”刻度或“0”度以下.静置,读取数据并记录为NaOH标准溶液体积的初读数.
③滴定
往盛有待测食醋溶液的锥形瓶中滴加某酸碱指示计2~3滴,滴定至终点.记录NaOH的终读数.重复滴定3次.
数据记录
数据记录

        滴定次数
实验数据
1 2 3 4
V(样品)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V (NaOH)/mL 0.00 0.20 0.10 0.10
V (NaOH)/mL 14.98 15.20 15.12 16.24
问题与思考
问题与思考

(1)步骤①中中还需补充的仪器有
洗耳球、玻璃棒、胶头滴管
洗耳球、玻璃棒、胶头滴管
.蒸馏水的处理方法是
蒸馏水煮沸除去CO2并迅速冷
蒸馏水煮沸除去CO2并迅速冷

(2)步骤③中你选择的酸碱指示剂是
酚酞
酚酞
,理由是
食醋与NaOH反应生成了强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选择碱性变色范围内的指示剂
食醋与NaOH反应生成了强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选择碱性变色范围内的指示剂

(3)若用深色食醋进行实验,为准确判断滴定终点,可采取的措施是
用活性炭脱色
用活性炭脱色

(4)样品总酸量=
4.50
4.50
g/100mL.

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某化学研究性学习小组拟测定食醋的总酸量(g/100mL),请你参与该小组的实验并回答相关问题。

 【实验目的】测定食醋的总酸量

【实验原理】中和滴定

【实验用品】蒸馏水,市售食用白醋样品500mL(商标注明总酸量:3.50g/100mL~5.00g /100mL),

0.1000mol/LNaOH标准溶液;

100mL容量瓶,10ml移液管,碱式滴定管,铁架台,滴定管夹,锥形瓶,烧杯,酸碱指示剂(可供选用的有:甲基橙,酚酞,石蕊)。

【实验步骤】

① 配制并移取待测食醋溶液 

用10mL移液管吸取10mL市售白醋样品置于100mL容量瓶中,用处理过的蒸馏水稀释至刻度线,摇匀后用酸式滴定管取待测食醋溶液20mL,并移至锥形瓶中。

② 盛装标准NaOH溶液 

将碱式滴定管洗净后,用NaOH标准溶液润洗3次,然后加入NaOH标准溶液,排除尖嘴部分气泡后,使液面位于“0”刻度或“0”度以下。静置,读取数据并记录为NaOH标准溶液体积的初读数。

③ 滴定

    往盛有待测食醋溶液的锥形瓶中滴加某酸碱指示计2~3滴,滴定至终点。记录NaOH的终读数。重复滴定3次。

【数据记录】

        滴定次数

实验数据

1

2

3

4

V(样品)/mL

20.00

20.00

20.00

20.00

V (NaOH)/mL

0.00

0.20

0.10

0.10

V (NaOH)/mL

14.98

15.20

15.12

16.24

【问题与思考】

⑴ 步骤①中中还需补充的仪器有  ▲  。蒸馏水的处理方法是  ▲ 

⑵ 步骤③中你选择的酸碱指示剂是  ▲  ,理由是  ▲ 

⑶ 若用深色食醋进行实验,为准确判断滴定终点,可采取的措施是  ▲ 

⑷ 样品总酸量=  ▲  g/100mL。

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