(10分)某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:在盛有新配制的FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再加入浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学们的好奇心与求知欲望,他们对此现象设计了探究性实验。
(1)甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是 。
(2)乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应,推测可能是KSCN与HNO3作用。根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断SCN-的结构式为 。
(3)根据乙同学的,观点,设计了实验方案1,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN溶液变为浅蓝色,最后变为无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀。(此过程中溶液颜色变化不必细究),请写出向浓HNO3中滴入KSCN离子的方程式: 。
(4)丙同学认为SCN-的性质 还可进一步探究,设计了方案2,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水.溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入过量的碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是 。
(5)通过本次探究,可知用SCN-间接检验Fe2+时应注意 。
(12分)纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一,常用作记录材料,磁流体材料,催化剂,电子材料等。其在生物技术领域和医学领域也有很好的应用前景。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法,其流程如图示:
请回答下列问题:(1)实验室保存溶液A时,需加入 。
(2)为了得到较纯的纳米Fe3O4,FeSO4·7H2O 和 FeCl3·6H2O的物质的量之比最好应为 ,在此条件下,检验铁元素是否沉淀完全的实验操作是 。
(3)写出制备纳米Fe3O4的离子反应方程式 。
(4)共沉淀法的主要不足是:①得到的Fe3O4纳米粒子间存在团聚现象
② 。
(5)磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性,下列关于纳米Fe3O4磁硫体的说法中不正确的是: 。
A、纳米Fe3O4磁硫体分散系属于溶液。
B、纳米Fe3O4磁硫体可以通过渗析法得到提纯。
C、当一束可见光通过该磁硫体时会出现光亮的通路。
D、纳米Fe3O4磁硫体比较稳定。
(12分)1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 |
H+ NH4+ Al3+ K+ |
可能大量含有的阴离子 |
Cl- Br- I‑ ClO‑ AlO2- |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生 沉淀和气体的物质的量()与加入NaOH溶液的体积()的关系如右图所示。
则该溶液中确定含有的离子有____ ___ __;
不能确定是否含有的阳离子有_______ ___,
要确定其存在可补充做的实验是______ _;
肯定不存在的阴离子有________ ___。
(2)经检测,该溶液中含有大量的Cl- 、Br-、I-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
2.8L |
5.6 L |
11.2 L |
(Cl-) |
1.25mol |
1.5 mol |
2 mol |
(Br-) |
1.5 mol |
1.4 mol |
0.9 mol |
(I-) |
mol |
0 |
0 |
①当通入Cl2的体积为2.8 L时,溶液中发生反应的离子方程式为__ _。
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为_____ ________。
(16分)下表为元素周期表的一部分,请用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
⑧ |
⑨ |
|
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________ ___(用元素符号表示)。
(2)请用化学方程式表示非金属性:②>⑦ _______ ____
(3)表中①、④两种元素的原子可按1:1组成一种具有二元弱酸性质的物质,请写出该物质
的电离方程式: 该弱酸性物质与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应时可生成一种酸式盐,该酸式盐的电子式:
(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
A.X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______________ _______,
B.N→⑥的单质的化学方程式为____________ ____。
C.常温下,为了使0.1 mol/L M 溶液中由M电离出的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至_____________ ____。
(5)由④、⑤、⑧三中元素形成的化合物溶液中,加入盐酸发生氧化还原反应的离子方程式是 。
高氯酸是很强的酸,沸点是130℃。质量分数为60%的溶液加热不分解,浓度增高就不稳定,受热易分解,热、浓的高氯酸溶液遇有机物爆炸。为使市售的70%高氯酸进一步浓缩,所采取的措施正确的是
A.各仪器连接处必须用磨口玻璃 B.各仪器连接处的橡胶塞应塞紧防止漏气
C.加入生石灰后减压蒸馏 D.加入浓硫酸后常压蒸馏
市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便携式制氧器,利用过碳酸钠固体A(化学式为2Na2CO3·3H2O2)和灰黑色固体B(不溶于水)与水混合反应制得氧气。某同学对A、B两种物质进行探究,实验步骤及现象如下图所示。下列说法错误的是
A. B在反应①中可能起催化作用 B.设计③的目的是制取氧气
C.第②步分离混合物的方法是过滤 D.白色沉淀D为CaCO3