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FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性 Ⅰ.实验室制备FeB...

FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性

.实验室制备FeBr2

实验室用下图所示装置制取溴化亚铁.其中ACO2发生装置,Dd中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两个耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。

实验开始时先将铁粉加热至600℃~700℃,然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中,E管中反应开始,不断将d中液溴滴入100℃~120℃的D中,经过几小时的连续反应,在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。

请回答:

(1)若在A中盛固体CaCO3a中盛6mol/L盐酸,B处是装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中C处的装置和其中的试剂应是:________,为防止污染空气,实验时应在F处连接盛________的尾气吸收装置。

(2)反应过程中要不断通入CO2,其主要作用有两个:①是利用CO2把反应器中空气赶尽;②是________.

.探究FeBr2的还原性

(1)实验需要90 mL 0.1 mol·L1FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需的玻璃仪器是________

(2)10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:

假设1Br Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;

假设2Fe2+ Cl2氧化成Fe3+

设计实验证明假设2是正确的_______________________________

(3)实验证明:还原性Fe2+ > Br请用一个离子方程式来证明:_____________

(4)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×103molCl2,则反应的离子方程式为:____________

 

浓H2SO4的洗气瓶 NaOH溶液 将Br2蒸气带入反应管中 100 mL容量瓶 向黄色溶液中加入少量KSCN溶液,若溶液变血红色,则证明假设2正确 Fe2++Br2=2Fe3++2Br- 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl- 【解析】 I. (1)装置B用于除去CO2中的HCl气体;装置D作用是干燥CO2气体,根据Br2的性质选择合适的尾气处理试剂; (2)通入CO2,可以将容器中的空气赶净;将Br2蒸气带入反应器D中; II.(1)根据选择仪器的标准和配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液的步骤选择合适的仪器; (2)Fe2+被Cl2氧化成Fe3+ ,可向该溶液中加入KSCN溶液来检验是否含有Fe3+; (3)根据还原剂的还原性大于还原产物,只要在含有Fe2+的溶液中滴加溴水即可; (4) 40mL0.1mol/LFeBr2溶液中溶质的物质的量是0.004mol ,通入3×10-3molC12,二者的物质的量比为4:3反应,结合还原性Fe2+>Br-,由氧化还原反应的先后规律和电子守恒可知:亚铁离子全部被氧化,溴离子只有四分子之一被氧化。 I. ( 1 )装置B用于除去CO2中的HCl杂质气体,可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气;装置D作用是干燥CO2,可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥;Br2会导致大气污染,可根据Br2与NaOH溶液作用产生可溶性的物质的性质,用NaOH溶液作尾气吸收试剂。 (2)反应过程中要不断地通入CO2,其主要作用是:①反应前将容器中的空气赶净,避免空气中的氧气干扰实验;②反应过程中要不断通入CO2,还可以将Br2蒸气带入反应器D中,使溴能够与铁粉充分反应; II.(1)配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶、 胶头滴管,实验室没有90mL容量瓶,根据选择仪器的标准“大而近”的原则,要使用100mL的容量瓶; (2)取适量黄色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变血红色,可证明溶液中含有Fe3+离子,从而证明假设2正确; (3)利用还原剂的还原性大于还原产物,则可在含有Fe2+的溶液中滴加溴水,会发生离子反应Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,即可证明还原性Fe2+>Br-; (4)40mL0.1mol/LFeBr2溶液中溶质的物质的量是0.004mol ,通入3×10-3molC12,二者的物质的量比为4:3反应,结合还原性Fe2+>Br-,由氧化还原反应的先后规律和电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子只有四分子之一被氧化 ,发生反应的离子方程式为4Fe2+ +2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。
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某同学探究CuNO的反应,查阅资料:①CuNO反应可生成CuON2酸性条件下,NONO2都能与MnO4反应生成NO3Mn2+

1)实验室利用Cu和稀HNO3制备NO,写出反应的化学方程式_____________

2)选用如图所示装置完成CuNO的实验。(夹持装置略) 实验开始前,向装置中通入一段时间的N2。回答下列问题:

使用铜丝的优点是_____________________装置E的作用为_______________

装置C中盛放的药品可能是_________

装置D中的现象是_______________;装置F中反应的离子方程式是_______________

3)测定NaNO2NaNO3 混合溶液中NaNO2的浓度。 25.00mL混合溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:

滴定次数

1

2

3

4

消耗KMnO4溶液体积/mL

20.90

20.12

20.00

19.88

 

 

第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是_________(填字母代号)。

a.锥形瓶洗净后未干燥 

b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗

c.滴定终点时仰视读数

d.酸性KMnO4溶液中含有其他氧化性试剂 

e.锥形瓶洗净后用待测液润洗

酸性KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为___________________

③NaNO2 的物质的量浓度为__________

 

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重铬酸钾别名为红矾钾,室温下为橙红色晶体,溶于水,不溶于乙醇。它被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质,而且是强氧化剂,在实验室和工业中都有很广泛的应用。实验小组研究酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应。相关资料如下:

序号

资料

Cr2(SO4)3溶液呈绿色

酸性条件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反应生成CrO5CrO5进一步反应生成Cr3+O2

CrO5可溶于水,易溶于乙醚得到蓝色溶液

乙醚是一种无色不溶于水,密度比水小的有机溶剂,化学性质稳定

 

甲同学采用如图装置进行实验,探究了酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应产物,实验步骤、操作等内容如下:

实验步骤

实验操作

实验现象

组装仪器

——

——

向盛有H2O2溶液的仪器X中加入一定量的K2Cr2O7溶液和硫酸

溶液立即变为紫红色,此时pH=1,观察到溶液中持续产生气泡,最终溶液变为绿色

 

回答下列问题:

1)用以上装置证明实验中产生的气体有氧气,装置的连接顺序是a→________

2)图中仪器X的名称是___

3)实验步骤Ⅱ是___

4)实验中紫红色溶液含有CrO5

①验证紫红色溶液中含有CrO5的操作及现象是___

②已知CrO5的结构式为,生成CrO5的反应,不是氧化还原反应,则该反应的离子方程式为___

5)对上述实验中产生氧气、溶液变为绿色的原因,做出的假设①是CrO5在酸性溶液中不稳定,自身氧化还原生成Cr3+O2。你还能做出的假设②是___

6)设计实验,选择合适的试剂,验证(5)中的假设①,你的设计是___

 

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某研究性学习小组欲探究FeSO4·7H2O(绿矾)的主要化学性质和用途。

IFeSO4·7H2O(绿矾)广泛用于医药和工业领域,以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图:

根据题意回答下列问题:

1)碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________(用必要的文字说明);

2)废铁屑中含有少量的Fe2O3,在制备过程中无需除去,理由是___________________(用必要的离子方程式说明)。

II.为测定某补血剂(有效成分为FeSO4·7H2O)中铁元素含量,设计实验流程如下,回答下列问题:

1)步骤需要用浓硫酸(质量分数为98.3 %)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________

2)步骤所表示的一系列操作依次是:

a.过滤

b.洗涤

c__________

d.冷却

e.称量

f.重复ce直至固体质量不变

操作f的目的是_________________________________________________________

3)假设实验过程中铁元素无损耗,则每片补血剂含铁元素为________g(用含n的代数式表示)。

III.利用下图装置探究绿矾的热稳定性

1)实验过程中,观察到中品红溶液退色,据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是___________,请写出中反应的离子方程式:____________________

2中有白色沉淀生成,小组成员经过理论分析并结合(1)中的表述推测,绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________(填序号字母)。

aFe­2O3SO3H2O

bFe2O3SO2SO3H2O

cFeOSO2SO3H2O

 

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某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)

1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质,其化学式为______,原因是___

2)为验证气体成分,兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。

①为验证并吸收SO2,装置B中加入的试剂为___;装置C中品红溶液的作用是___

②装置D中加入的试剂为___

③装置G中可能出现的现象为___

④装置H的作用为___

3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能验证SO2具有氧化性的实验现象为___

②为验证SO2的还原性,取试管b中充分反应后的溶液分成三份,分别进行如下实验:

方案I:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去;

方案II:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;

方案III:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。

上述方案中合理的是___(I、IIIII);试管b中发生反应的离子方程式为___

 

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已知:NOx能与Na2O2反应;NONO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉMn2+

I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2NaNO2)。

(1)B、D的仪器名称是________,D的作用是________

(2)NO前,需先通一段时间N2,目的是________

(3)E中主要反应的离子方程式为________

(4)常温下,测得实验前后C的质量差值为0.30g,则制得NaNO2________g。

Ⅱ.NO2Na2O2都有较强氧化性,为探究NO2Na2O2反应的产物,提出如下假设:

假设i.NO2氧化Na2O2;假设ii.Na2O2氧化NO2

甲同学设计如图所示实验装置:

请回答下列问题:

(5)单向阀在实现气体单向流通的同时,还有一个作用是___________

(6)待试管G中收集满气体,向试管G中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃,甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,应在F、G之间增加一个M装置,M中应盛装__________(可供选择的试剂:碱石灰,浓硫酸饱和氯化钠溶液);乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失,带火星的木条未复燃。得到结论:假设正确。

请做出正确判断,写出NO2Na2O2反应的化学方程式__________

 

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