某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因①_____________②_____________。
(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,甲同学设计如下实验:
有药品和仪器:0.1mol/L KSCN溶液、0.1mol/L KI溶液、0.2mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水等,试管和滴管。
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
离子方程式 |
第一步 |
取2~3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。 |
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第二步 |
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若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+;若无明显变化,则不含Fe3+。 |
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探究二
为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4)
(3)装置乙的作用: 。
(4)装置丙收集满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定气体Y中含NO?说明理由__________ __。
(5)同学丁为了探究气体Y的组成,在标准状况下将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.1500mol/L酸性KMnO4溶液滴定,消耗20.00mLKMnO4溶液。则气体Y中NO、NO2的体积比为 。(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)
(1)①反应放热,一段时间后溶液温度升高,反应速率加快;
②由于铁中含杂质铜,反应时形成Fe-Cu 微型原电池,加快反应速率
(2)
步骤 |
操作 |
现象与结论 |
可能的离子方程式 |
第1步 |
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若溶液变红色,则溶液含有Fe3+;若无现象,则不含Fe3+ |
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
第2步 |
另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 |
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5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O |
(3)验证NO2的存在并除去NO2
(4)不能确定,由于NO2与水反应也能生成NO,故不能确定气体Y中含NO。
(5)1∶3
【解析】
试题分析:(1)①将粗铁粒投入某浓度硝酸中,发现反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快,可从2个方面答:其一是温度原因,其二是形成原电池,故答案为:反应放热,一段时间后溶液温度升高,反应速率加快;②由于铁中含杂质铜,反应时形成Fe-Cu微型原电池,加快反应速率;
(2)可以选择硫氰酸钾来检验三价铁离子,存在三价铁离子时,溶液变红色,亚铁离子具有还原性,可以被高锰酸钾氧化为三价铁离子,导致高锰酸钾褪色,故答案为:
步骤 |
操作 |
现象与结论 |
可能的离子方程式 |
第1步 |
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若溶液变红色,则溶液含有Fe3+;若无现象,则不含Fe3+ |
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
第2步 |
另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 |
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5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O |
(3)装置乙中NO2与Na2S溶液反应,可看作是先生成硝酸,硝酸在与Na2S溶液反应生成S沉淀,故可验证NO2的存在并除去NO2,故答案为:验证NO2的存在并除去NO2;
(4)由于NO2与水反应也能生成NO,故不能确定气体Y中含NO,可以在乙和丙装置间加一个检验NO2是否除尽装置,故答案为:不能确定,由于NO2与水反应也能生成NO,故不能确定气体Y中含NO;
(5)由5NO2-~2 MnO4-,故2n(NO2-)=7.5×10-3 mol,设NO、NO2的物质的量分别为x、y mol,则有:x+y=10×10-3 mol,2x+1/2(y-x)=7.5×10-3,解得:x=2.5×10-3 mol,y=7.5×10-3 mol,气体Y中NO、NO2的体积比为1:3,故答案为:1:3。
考点:探究化学反应机理及物质组成
科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
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11m-3b |
11m |
11m-3b |
11m |
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
实验步骤 | 现象 | 结论 | 离子方程式 |
第一步 | 取2-3mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液. | 若溶液变红色,则溶液含有Fe3+; 若无现象,则不含Fe3+ 若溶液变红色,则溶液含有Fe3+; 若无现象,则不含Fe3+ |
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
第二步 | 另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 另取少量溶液装于试管,向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 |
若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+; 若无明显变化,则不含Fe3+. |
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O |
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科目:高中化学 来源:2011届安徽省宣城市高三第二次调研测试(理综)化学部分 题型:实验题
(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1mol·L-1 KSCN溶液;0.1 mol·L-1 KI溶液;0.2 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:
实验步骤 | 现象 | 结论 | 离子方程式 |
第一步 | 取2-3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。 | | |
第二步 | | 若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+; 若无明显变化,则不含Fe3+。 | |
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年河南省信阳市毕业班第二次调研考试化学试卷 题型:填空题
(16分)某校化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。
I、探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。
(2)将m g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A、B容器中均无明显现象,其原因是:___________________________________。
(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。
写出A中发生反应的化学方程式________________、____________________。
(4)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是_________________________________________________。
Ⅱ、测定铁的质量分数
(5)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_________________________(用含m、b的表达式表示)。
(6)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是_________________。
(7)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实
验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因
是__________________。
(8)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其他
常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速准确的计算出铁的
质量分数,最简便的实验操作是_____________(填写代号)。
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量
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