某催化剂为铁的氧化物,一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究:查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;H
题型:不详难度:来源:
某催化剂为铁的氧化物,一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究:查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究: ①提出合理假设。 假设1:催化剂中铁元素为+3价; 假设2:催化剂中铁元素为+2价; (1)假设3: 。 ②设计实验方案。 ③根据②的实验方案进行实验: (2)步骤1:取一定量的稀硫酸于试管中,加热煮沸数分钟,目的是 ; 步骤2:取少量样品于试管中,加入处理过的硫酸并加热,得到A溶液; (3)步骤3:取A溶液于试管,滴加KSCN溶液,振荡,若不出现血红色,则假设 成立;若出现血红色,则假设 成立; (4)步骤4:另取A溶液于试管,加入KMnO4溶液,振荡,结合步骤3中的结论,若出现 现象,则假设1成立;反之,则假设3成立。 (5)某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液,向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色,由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论,该结论是否合理? (填“是”或“否”),理由是 。 |
答案
(9分)(1)催化剂中铁元素既有+3价又有+2价(2分); (2)除去硫酸中溶解的氧气(1分); (3)2(1分); 1或3(1分); (4)高锰酸钾溶液不褪色(1分); (5)否(1分); 加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+(2分) |
解析
试题分析:(1)根据所给的假设1和2可知,假设3应该是催化剂中铁元素既有+3价又有+2价。 (2)由于氧气也具有氧化性,能氧化亚铁离子,所以加热煮沸数分钟的目的是除去硫酸中溶解的氧气。 (3)由于铁离子能和KSCN溶液反应显红色,所以若不出现血红色,则假设2成立。若出现血红色,则假设1或3成立。 (4)亚铁离子具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,所以如果出现高锰酸钾溶液不褪色现象,则假设1成立;反之,则假设3成立。 (5)由于硝酸具有氧化性,则加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+,从而导致实验结论不准确。 点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型,侧重对学生实验能力的培养,有利于激发学生的学习兴趣和学习积极性。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、***,全面细致的思考才能得出正确的结论。 |
举一反三
下列实验不能达到目的的是A.欲除去CO2中混有的SO2,将混合气通入饱和的碳酸钠溶液 | B.乙醇中混有乙酸可向混合液中加入过量的NaOH溶液后蒸馏除去乙酸 | C.油水混合体系可用分液的方法分离 | D.碳酸钠固体中混有NaHCO3,将混合物加热至质量不再发生变化 |
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BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定: ①称取1.222g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全,静置; ②过滤并洗涤沉淀; ③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧;转入高温炉中,反复灼烧到恒重,称得沉淀质量为1.165g。 回答下列问题: (1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和 洗涤沉淀;检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是 。 (2)计算BaCl2·xH2O中的x= (要求写出计算过程)。 (3)操作③中,如果空气不充足和温度过高,可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS,这使x的测定结果 (填“偏低”、“偏高”或“不变”)。 |
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下: 工业ZnO浸出液滤液滤液 滤饼ZnO 提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化,高锰酸钾的还原产物是MnO2 回答下列问题: (1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 。 加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 。 (2)反应③的反应类型为 ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 。 (3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。 (4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。 |
某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为 。 (2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。 (3)将研究小组分为两组,按图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤
| 操作
| 甲组现象
| 乙组现象
| 1
| 取黑色粉末加入稀盐酸
| 溶解,无气泡
| 溶解,有气泡
| 2
| 取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液
| 蓝色沉淀
| 蓝色沉淀
| 3
| 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液
| 变红
| 无现象
| 4
| 向步骤3溶液中滴加新制氯水
| 红色褪去
| 先变红,后褪色
| ①乙组得到的黑色粉末是 ; ②甲组步骤1中反应的离子方程式为 ; ③乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为 ; ④从实验安全考虑,题9图装置还可采取的改进措施是 。 |
用CuSO4•5H2O配制0.1 mol•L-1CuSO4水溶液,下面所列的方法正确的是 ( )A.取25 g CuSO4•5H2O溶于1 L水中 | B.将CuSO4•5H2O干燥去掉结晶水,取16 g溶于水制成1 L溶液 | C.将25 g CuSO4•5H2O溶于水制成1 L溶液 | D.取12.5 g CuSO4•5H2O溶于500 mL水中 |
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