(2012?醴陵市模擬)實(shí)驗(yàn)室有一包暗紅色粉末樣品可能是CaCO3、Fe2O3或FeO的混合物.后經(jīng)測(cè)定已確定不存在FeO.
I.某學(xué)生想自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,以證明樣品中確實(shí)沒有FeO.除樣品外,實(shí)驗(yàn)室只提供以下試劑:KMnO4溶液、稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液和雙氧水.你認(rèn)為要完成該實(shí)驗(yàn)所選擇的試劑是
KMnO4溶液、稀硫酸
KMnO4溶液、稀硫酸
,請(qǐng)你描述實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論:
取少量樣品溶于試管中,配成溶液后,再滴入幾滴稀硫酸和幾滴KMnO4溶液,只要溶液不褪色或不變淺,即說明樣品中無FeO
取少量樣品溶于試管中,配成溶液后,再滴入幾滴稀硫酸和幾滴KMnO4溶液,只要溶液不褪色或不變淺,即說明樣品中無FeO

Ⅱ.測(cè)定混合物中Fe2O3的含量
實(shí)驗(yàn)室可用多種方法測(cè)出上述樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).現(xiàn)有學(xué)生準(zhǔn)備用如圖各裝置按一定順序連接成一套完整的組合裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以測(cè)定Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

請(qǐng)根據(jù)題意回答下列問題:
(1)裝置的連接順序是
BDAC
BDAC
(填字母,每個(gè)裝置只能用一次)
(2)實(shí)驗(yàn)過程中需要持續(xù)通入空氣,其作用除可以起到“攪拌”A、D中反應(yīng)物達(dá)到充分反應(yīng)外,還有一個(gè)重要作用是
將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體盡可能徹底的趕入裝置A中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體盡可能徹底的趕入裝置A中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收

(3)下列各項(xiàng)措施中,能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是
ad
ad
 (填標(biāo)號(hào))
a.在加入鹽酸之前,應(yīng)該排盡裝置內(nèi)的CO2氣體
b.快速加入鹽酸
c.在B中裝入濃硫酸
d.在B中裝入NaOH溶液
e.D之后增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
(4)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確稱取26.0g固體樣品裝入D中,充分反應(yīng)后,測(cè)得A中沉淀質(zhì)量為19.7g,則樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
61.5%
61.5%

(5)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)時(shí),有學(xué)生認(rèn)為不必測(cè)定A中的沉淀質(zhì)量,而只要測(cè)出裝置A在吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體前后的質(zhì)量差,就能完成實(shí)驗(yàn)要求.實(shí)驗(yàn)證明,若用此法測(cè)得Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
偏低
偏低
(填“偏高”、“偏低”、“不變”)
分析:Ⅰ.若Fe2O3中含有FeO,利用稀酸(非氧化性)溶解后生成的亞鐵離子,則具有還原性,而給出的試劑中KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,可利用KMnO4溶液褪色來證明;根據(jù)檢驗(yàn)方法寫出實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論;
Ⅱ.(1)先分析實(shí)驗(yàn)方案,利用裝置B除去空氣中的二氧化碳,然后用空氣將裝置D產(chǎn)生的二氧化碳完全趕到裝置A中,為了避免空氣中水和二氧化碳干擾,裝置A需要連接吸收二氧化碳和水的裝置,據(jù)此對(duì)裝置進(jìn)行排序;
(2)根據(jù)通入空氣還可以將碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳驅(qū)趕到裝置B中分析;
(3)a、根據(jù)該實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分析;
b、加入的鹽酸速度過快,會(huì)導(dǎo)致二氧化碳與氫氧化鋇溶液反應(yīng)不完全;
c、裝置B中裝入濃硫酸,濃硫酸不能夠吸收空氣中的二氧化碳,導(dǎo)致測(cè)定的二氧化碳質(zhì)量偏大;
d、B中使用氫氧化鈉溶液,目的是吸收空氣中的二氧化碳;
e、由于是通過測(cè)定碳酸鋇質(zhì)量來計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量的,二氧化碳中的氯化氫不影響測(cè)定結(jié)果;
(4)裝置A中的沉淀為碳酸鋇,根據(jù)關(guān)系式和碳酸鋇的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量,再計(jì)算出樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(5)由于反應(yīng)生成的二氧化碳中含有雜質(zhì)氯化氫和水,導(dǎo)致測(cè)定的裝置A的質(zhì)量差增大,測(cè)定碳酸鈣質(zhì)量偏大,氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低.
解答:解:Ⅰ.若Fe2O3中含有FeO,利用稀酸(非氧化性)溶解后生成的亞鐵離子,則具有還原性,而給出的試劑中KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,可使KMnO4溶液褪色,
則選擇試劑為稀硫酸、KMnO4溶液;實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論為:取少量樣品溶于試管中,配成溶液后,再滴入幾滴稀硫酸和幾滴KMnO4溶液,只要溶液不褪色或不變淺,即說明樣品中無FeO,
故答案為:KMnO4溶液、稀硫酸;取少量樣品溶于試管中,配成溶液后,再滴入幾滴稀硫酸和幾滴KMnO4溶液,只要溶液不褪色或不變淺,即說明樣品中無FeO;
Ⅱ.(1)測(cè)定樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),先根據(jù)碳酸鈣產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量,再根據(jù)樣品質(zhì)量計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),儀器連接順序?yàn)椋合葘⒖諝馔ㄈ胧⒂袣溲趸c溶液的裝置B,以便除去空氣中的二氧化碳,然后利用空氣將裝置D中產(chǎn)生的二氧化碳驅(qū)趕到裝置A,利用二氧化碳與氫氧化鋇生成的碳酸鋇沉淀的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量,由于空氣中的二氧化碳、水蒸氣影響測(cè)定結(jié)果,需要在裝置A后連接一個(gè)吸收二氧化碳、水蒸氣的裝置C,所以裝置連接順序?yàn)椋築DAC,
故答案為:BDAC;
(2)實(shí)驗(yàn)過程中需要持續(xù)通入空氣,其作用除可以起到“攪拌”A、D中反應(yīng)物達(dá)到充分反應(yīng)外,還可以使反應(yīng)生成的二氧化碳盡可能徹底的趕入裝置A中,使反應(yīng)生成的二氧化碳能夠被氫氧化鋇溶液完全吸收,
故答案為:將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體盡可能徹底的趕入裝置A中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收;
(3)a、該實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量來計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的,在加入鹽酸之前,應(yīng)該排盡裝置內(nèi)的CO2氣體,避免裝置中的二氧化碳影響測(cè)定結(jié)果,故a正確;
b、若加入的鹽酸速度過快,二氧化碳與氫氧化鋇溶液反應(yīng)不完全,導(dǎo)致測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量偏低,樣品中碳酸鈣的質(zhì)量偏小,影響了測(cè)定結(jié)果,故b錯(cuò)誤;
c、若裝置B中裝入濃硫酸,由于濃硫酸不能夠吸收二氧化碳,導(dǎo)致空氣中的二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收,導(dǎo)致測(cè)定的二氧化碳質(zhì)量偏大,應(yīng)該使用氫氧化鈉溶液,故c錯(cuò)誤;
d、裝置B中盛有氫氧化鈉溶液,目的是為了吸收空氣中的二氧化碳,避免空氣中的二氧化碳影響測(cè)定結(jié)果,故d正確;
e、由于該實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定碳酸鋇質(zhì)量來計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量,二氧化碳中的氯化氫不影響測(cè)定結(jié)果,沒有必要在D之后增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置,故e錯(cuò)誤;
故選ad;
(4)由CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O可知,CaCO3~BaCO3,
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x,
CaCO3→BaCO3,
100   197
 x    19.7g
解得:x=10g,樣品中氧化鐵的質(zhì)量為:26g-10g=16g,
樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
16g
26g
×100%=61.5%,
故答案為:61.5%;
(5)由于裝置D生成的二氧化碳中混有氯化氫和水,導(dǎo)致裝置A在吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體前后的質(zhì)量差偏大,測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量偏大,碳酸鈣的質(zhì)量會(huì)偏大,樣品中氧化鐵的質(zhì)量偏小,氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏低,
故答案為:偏低.
點(diǎn)評(píng):本題考查了測(cè)定物質(zhì)的組成,題目難度較大,涉及的內(nèi)容較多,注意明確亞鐵離子具有還原性是檢驗(yàn)氧化亞鐵存在的關(guān)鍵,注意根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的關(guān)系來解答,本題在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練和檢驗(yàn)的同時(shí),側(cè)重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)答題能力的培養(yǎng)和方法與技巧的指導(dǎo)和訓(xùn)練,有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和應(yīng)試能力,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng).
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(1)畫出E的原子結(jié)構(gòu)示意圖
,X分子的空間構(gòu)型為
三角錐
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(2)化合物X與化合物W在空氣中相遇后產(chǎn)生的現(xiàn)象是
產(chǎn)生大量的白煙
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(3)在同主族氫化物的性質(zhì)中,Y的沸點(diǎn)反常,原因是
水分子之間形成氫鍵
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(4)寫出X催化氧化的化學(xué)方程式
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O

(5)Z是由3種元素構(gòu)成的分子,Z與X按物質(zhì)的量1:2反應(yīng)生成尿素[CO(NH22]和化合物W.則化合物Z的電子式為

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