(12分)两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
(1)一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。
已知:2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O。
请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后,将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶,塞紧橡皮塞,开始计时。t1时开始加热,在铁屑表面逐渐产生气泡,当有大量气泡产生时,控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。在0~t1时间段,铁屑表面没有气泡生成,说明铁在浓硫酸中发生了 ;t1~t2时间段,反应生成的气体是 。
②t2时,取少量反应液,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。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
你的另一种假设是 ;为了验证你的假设,请设计一种简便的实验方案 。[
(2)另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验,若HNO3只被还原成NO,且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,则a/b的取值范围是 ;为证实上述混合液中含有Fe2+,可以采取这样的做法:先取样,再加入 试剂,观察到溶液发生明显的颜色变化时,可以说明Fe2+的存在。
(10分)水处理技术在工业生产和日常生活中有着重要应用。
(1)水处理絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂如明矾,其原理用离子方程式表示为 ;有机絮凝剂如聚丙烯酸钠。
(2)氯气进行自来水消毒时,起消毒杀菌作用的物质是 (写化学式),但用氯气消毒的水可能有臭味,长期饮用还可能对人造成潜在危害;ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,工业上可用SO2与NaClO3溶液反应制得,该反应离子方程是 。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用,被科学家们公认为绿色消毒剂。Na2FeO4用于消毒杀菌,是利用其 性;实验室采用次氯酸盐氧化法制高铁酸钠,在次氯酸钠溶液中加入氢氧化钠和硫酸铁,可制备高铁酸钠的稀溶液,该反应的离子方程式是 。
将含有0.4mol Cu(N03)2 和0.3 mol KCl 的水溶液 1 L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出 0.1 mol Cu ,此时要将溶液恢复到电解前溶液一样,可加入一定量的
A.CuCl2 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuCO3
已知NH4CuSO3与足量的2mol/L硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成 ②产生刺激性气味的气体 ③溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是
A.反应中硫酸作氧化剂 B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.1mol NH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子 D.刺激性气味的气体是氨气
某学习小组拟利用如下装置制备氮化钙(化学式:Ca3N2 ,极易与H2O反应)
下列说法正确的是
A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好
B.U形管中盛放的干燥剂既可以用碱石灰,也可以用浓硫酸
C.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却后再关闭活塞K
D.将产物Ca3N2放入盐酸中,只能得到一种盐
下列反应的离子方程式正确的是
A.AgCl不溶于稀硝酸,但可溶于氨水中:
AgCl +2 NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++ Cl-+2H2O
B.双氧水中滴加酸性高锰酸钾,溶液紫红色褪去:
6H++ 2MnO4- + H2O2= 2Mn2+ + 3O2 ↑+ 4H2O
C.在硫酸亚铁溶液中通入氧气:4Fe2++O2+2H2O= 4Fe3++4 OH-
D.乙炔气体中混有的硫化氢,可通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶:Cu2+ + S2- = CuS↓