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草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸业铁晶体的化学性质,   进行了一系列实验探究。
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有            (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4           mol。
(2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部是FeO
假设二:                       
假设三:                       
(3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。
【定性研究】请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论
取少量黑色固体,                    
                                    
                                   
                                    
                                    
                                   
 
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为:                                           

根据图象,如有1.0 g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热,最终残留黑色固体的质量大于0.4 g。某同学由此得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
                                                                             
(共1 5分)
(1)还原性(1分)  0.6(2分)
(2)假设二:全部是Fe3O4(1分) 假设三:是FeO和Fe3O4的混合物(1分)
(3)【定性研究】(每空2分)
实验步骤:取少量黑色固体,加入适量稀盐酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液
预期实验现象和结论:若溶液不变红色,则假设一成立;若溶液变红色,则假设一不成立
【定量研究】
FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑,3分)
不同意(1分),实验未在密闭容器中进行,FeO会被空气中的氧气进一步氧化,生成铁的其他氧化物(2分)

试题分析:
(1)高锰酸钾溶液的紫红色褪去,溶液变为棕黄色,很显然是FeC2O4被高锰酸钾氧化为Fe3+的结果,表明FeC2O4具有还原性。分析有关元素化合价的变化可知,反应过程中1 mol FeC2O4·2H2O可失去3 mol电子,而l mol KMnO4可得到5 mol电子:根据得失电子数相等的原则,反应中FeC2O4·2H2O与KMnO4的物质的量之比为5:3。因此,若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为3/5 mol。
(2)铁的氧化物中,呈黑色的有FeO和Fe3O4
(3)【定性研究】FeO与盐酸或硫酸反应生成Fe2+,Fe2+与KSCN不反应。但Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物溶于稀盐酸或稀硫酸中生成Fe3+,遇KSCN变红色。据此即可设计方案进行验证。
【定量研究】草酸亚铁品体受热首先失去结品水,得到FeC2O4(即A点对应物质)。400℃时固体质量减少,应该是FeC2O4发生分解,牛成铁的氧化物(即B点对应物质)。根据图象可知1.0 g晶体分解生成的铁的氧化物的质量为0.4 g。设此铁的氧化物的化学式为FeaOb,根据Fe守恒可知0.4 g此氧化物中铁元素的质量为1.0 g×,氧元素的质量为(0.4g—1.0 g×)g,故a:b="(1.0" g×):(0.4g—1.0 g×),解得a:b=1:1,即晶体分解所得铁的氧化物为FeO。至此不难写出草酸亚铁晶体分解的化学方程式为:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑)。此后,残留固体的质量逐渐增大,显然是被空气中的氧气所氧化,生成了铁的其他氧化物。由于坩埚是敞口容器,FeO会被空气中的氧气进一步氧化生成铁的其他氧化物,根据图象可知固体质量肯定会大于4.0 g。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

研究小组欲进行从海水中获取淡水、食盐并提取镁和溴等物质的实验探究。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的一组物质是          (填序号)。
① Cl2、Br2、I2     ② Na、Mg、Al   ③烧碱、氢气      ④食盐、淡水
(2)在生产过程中,从海水中提取镁的流程如下图所示:

贝壳中的主要成分是:___________(填化学式);反应①属于________反应(填“吸热”或“放热”)。
反应②的化学方程式为                                                        。
(3)实验室从海水样品中提取溴的主要步骤是:向海水样品中通入适量氯气将溴离子氧化,该反应的离子方程式为                                              ;从反应后的溶液中提取溴单质的实验操作是____________(填实验操作名称)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在中学化学实验室经常用到下列实验装置,其中不可用于物质分离的装置是

A.             B.            C.             D.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关实验原理或操作的示意图合理的是
A.制取蒸馏水B.收集氯化氢C.蒸发结晶D.实验室制取乙酸乙酯

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的方法有2种:
① CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2S2Cl2
已知S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:,它不稳定,在水中易发生岐化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低)。反应涉及的几种物质的熔沸点如下:
物质
S
CS2
CCl4
S2Cl2
沸点/℃
445
47
77
137
熔点/℃
113
-109
-23
-77
 
实验室利用下列装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去):

回答下列问题:
(1)装置B、C中玻璃容器的名称:       ;反应原理(填写数字序号):        
(2)实验中盐酸试剂通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是             。
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同(见图)。这种冷却方式可应用于下列高中化学中                 实验。
A.石油分馏    B.制取溴苯    C.制取乙酸乙酯   D.制备阿司匹林
(4)B装置中盛放的是          ,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是       ,D中采用热水浴加热的原因是                         
(5)A部分仪器装配时,放好铁架台后,应先固定          (填仪器名称),整套装置装配完毕后,应先进行         再添加试剂。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置。拆除时,最先的操作应当是                        
(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑浊不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为                             。实验完毕,当把剩余浓盐酸倒入E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是:        (用离子方程式表示)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

工业上冶炼冰铜(mCu2O·nFeS)可得到粗铜,再以粗铜为原料制备硫酸铜晶体。

完成下列填空:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的       (填序号)吸收。
a. 浓H2SO4        b. 浓HNO3      c. NaOH溶液      d. 氨水
(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加    (填物质名称)溶液后呈红色,说明溶液中存在Fe3+,检验溶液中还存在Fe2+的方法是   (注明试剂、现象)。

 

 
实验室可用图的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应。


(3)泡铜冶炼粗铜的化学方程式是                            
(4)装置中镁带的作用是    。泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色固体a,
a是  (填名称)。沙子能否换成水?  (填“能”或“不能”)。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O的含量。取a g试样配成100 mL溶液,取20.00mL用c mol /L 滴定剂(H2Y2–,滴定剂不与杂质反应)滴定至终点,消耗滴定剂bmL,滴定反应:Cu2+ + H2Y2–=CuY2–+ 2H+。则CuSO4·5H2O质量分数的表达式是       
(6)下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中
b.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00mL进行滴定
c.滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某化学小组同学为了验证日常生活所用火柴头中的化学成分(含KClO3、MnO2、S等),设计了以下实验流程(见图-1): 

试回答以下问题:
(1)燃着的火柴按图-2进行实验,若试管中能观察到                 的现象,则可证明火柴头中含有硫元素。图中针筒的作用是              

(2)为了证明火柴头中含有氯元素,后续的实验步骤是                              
(3)有同学提出检验火柴头中KClO3的另一实验方案:

试剂A为               ,加入NaNO2的目的是                           
(4)设计实验:简述验证滤渣D中含有MnO2的一个实验方案,并写出有关反应的化学方程式。                                                                                  

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列各组溶液,只用一种试剂无法区别的是
A.硫酸钠、硫化钠、亚硫酸钾、硫代硫酸钾、偏铝酸钠
B.氯化铁、氯化铵、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝
C.硫氰化钾、氯化钾、苯酚、硫酸钠、碳酸钠
D.氯化铝、盐酸、氯化钠、氯化钡、氢氧化钠

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验能达到目的的是
A.用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
B.用NaOH溶液与FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
C.用品红和盐酸检验Na2SO3和Na2CO3
D.将混有乙烯的SO2通入酸性KMnO4溶液中除去乙烯

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同步练习册答案