利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌的原理是2Al+Fe2O32Fe+ Al2O3。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室利用簡易裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)生成的鐵呈疏松的褐色硬塊。小組成員推測主要原因是產(chǎn)物鐵含雜質(zhì)較多,并進(jìn)一步探究褪褐色硬塊的組成。
樣品處理:將褐色硬塊處理成粉末狀。
(1)研究小組首先取少量粉末加入                   溶液中,發(fā)現(xiàn)粉末部分溶解,但沒有氣泡產(chǎn)生,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:粉末中含有Al2O3而沒有Al。
(2)根據(jù)以述實(shí)驗(yàn)判斷該褐色硬塊的組成基本確定為Fe、Fe2O3、Al2O3。
提出假設(shè):
假設(shè)1:固體粉末中除Al2O3外還有Fe;
假設(shè)2:固體粉末中除Al2O3外還有                             ;
假設(shè)3:固體粉末中除Al2O3外還有Fe和Fe2O3
實(shí)驗(yàn)實(shí)施:
(3)請以上述粉末為樣品,驗(yàn)證其組成。限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、過濾器;20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/LHCl、3mol/LHNO3、3mol/LCuSO4、0.01mol/LKMnO4、蒸餾水。
根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量粉末于燒杯中,加入足量3mol/LNaOH溶液,充分?jǐn)嚢,過濾,洗滌。
 
步驟2:將步驟1的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯B中,加入足量             ,充分?jǐn)嚢,過濾,洗滌。
有紅色固體生成,說明粉末中含有
                           。
步驟3:將步驟2的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯C中,
                               
                               。
 
                               
                              
說明粉末中含有Fe2O3。(1分)
 
(1) NaOH (1分)                          (2) Fe2O3
(3)(10分)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量粉末于燒杯中,加入足量3mol/LNaOH溶液,充分?jǐn)嚢,過濾,洗滌。
 
步驟2:將步驟1的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯B中,加入足量3mol/L CuSO4,充分?jǐn)嚢,過濾,洗滌。
有紅色固體生成,說明粉末中含有Fe。(1分)
步驟3:將步驟3的濾渣轉(zhuǎn)移到燒杯C中,加入足量3mol/L HCl,充分?jǐn)嚢,再滴加少?0%KSCN。(2分)
固體部分溶解,溶液變血紅色,說明粉末中含有Fe2O3。(1分)
 
考查鋁、鐵及其化合物的性質(zhì)及檢驗(yàn),鋁熱反應(yīng)涉及物質(zhì)無所謂是鐵鋁兩金屬單質(zhì)及其對應(yīng)的氧化物
(1)通過實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知,通過該步驟來檢驗(yàn)鋁及其氧化物的存在:一般是通過用NaOH堿液來檢驗(yàn),涉及反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,可通過是否有氣體生成來判定是否有鋁,固體是否溶解來判定是否有Al2O3
(2)Fe、Fe2O3、Al2O3三種物質(zhì)中,已經(jīng)確定Al2O3的存在,那么固體的組成無所謂就是三種情況:①Fe2O3、Al2O3②Fe、Al2O3③Fe、Fe2O3、Al2O3
(3)實(shí)驗(yàn)的主要目的是確定Fe、Fe2O3是否存在,依據(jù)所給部分信息可知
步驟1當(dāng)然是溶解除去Al2O3
步驟2:結(jié)論有紅色固體生成,說明是生成了銅,可知原樣品中一定含有鐵,將可溶性銅鹽(最常用的就是硫酸銅溶液)置換所致
步驟3:很明顯本步驟是要檢驗(yàn)Fe2O3的存在,對于三價(jià)鐵的檢驗(yàn),一般用KSCN溶液,故可用酸液將濾渣溶解后用KSCN來觀察是否有血紅色現(xiàn)象產(chǎn)生即可
點(diǎn)評:本題本質(zhì)是對鐵、鋁及其化合物的檢驗(yàn),起點(diǎn)高,但落點(diǎn)較低,都是日常學(xué)生常見的習(xí)題;但綜合性較高
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(14分)Br2和Fe3+ 的水溶液濃度較小時(shí)均呈現(xiàn)黃色,二者都具有較強(qiáng)的氧化性。某化學(xué)興趣小組擬通過探究實(shí)驗(yàn)來比較二者氧化性的強(qiáng)弱。
實(shí)驗(yàn)操作:向足量的硫酸亞鐵溶液中加入少量濃溴水,振蕩。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溶液由淺綠色變?yōu)辄S色。
(1)提出假設(shè):
甲同學(xué)認(rèn)為氧化性:Br2 >Fe3+ ,則反應(yīng)的離子方程式為                        ;
乙同學(xué)認(rèn)為氧化性:Fe3+ >Br2 ,則使溶液呈黃色的物質(zhì)是           (填化學(xué)式)。
(2)通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)可以檢驗(yàn)甲和乙的結(jié)論誰對誰錯(cuò),下列是設(shè)計(jì)的一些實(shí)驗(yàn)方案和預(yù)測:
方案
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
1
取少量黃色溶液,加入NaOH溶液
若生成紅褐色沉淀,則甲正確
2
取少量黃色溶液,加入淀粉KI溶液
若溶液變藍(lán)色,則乙正確
3
取少量黃色溶液,加入苯溶液,振蕩后靜置
若上層溶液呈橙紅色,則    正確   
①方案1是否合理      (填“是”或“否”)。
②方案2中,由于存在反應(yīng)                              (用離子方程式表示),
所以預(yù)測結(jié)論不正確。
③請另外設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案,證明已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)。將有關(guān)內(nèi)容填入下表。
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
 
 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(11分)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為在實(shí)驗(yàn)室再現(xiàn)二氧化硫催化氧化的過程,并制取少量三氧化硫晶體,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量熱,容易形成酸霧,工業(yè)上常用濃硫酸吸收三氧化硫。

試回答:
(1)已知6.4 g 二氧化硫被氧氣氧化成氣態(tài)三氧化硫,放出9.83 kJ熱量。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________;
(2)A裝置可用來觀察二氧化硫和氧氣的進(jìn)氣量。實(shí)驗(yàn)時(shí)使A中氧氣導(dǎo)管冒出的氣泡與二氧化硫?qū)Ч苊俺龅臍馀菟俾氏嘟,其目的是___________________________;
(3)檢查完裝置的氣密性且加入藥品后,開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此時(shí)首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是________________________________。
(4)C裝置用來收集三氧化硫,若用a g銅跟足量濃硫酸反應(yīng)制二氧化硫,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)得到b g 三氧化硫,該實(shí)驗(yàn)中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不小于_________________;
(5)為了減輕實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染,請你設(shè)計(jì)尾氣處理裝置,繪出裝置圖:
__________________________________________________________         

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(18分)某研究性學(xué)習(xí)小組在CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)中,用磁鐵吸出生成的黑色粉末X,他們認(rèn)為X不一定是Fe,若溫度不均時(shí)會生成Fe3O4,也能被磁鐵吸引。為了探究X的組成,他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
I、定性檢驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)編號
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

取少量黑色粉末X放入試管1中,注入濃鹽酸,微熱
黑色粉末逐漸溶解,溶液呈黃綠色,有少量氣泡產(chǎn)生

另取少量黑色粉末X放入試管2中,注入足量硫酸銅溶液,振蕩,靜置
有極少量紅色物質(zhì)析出,仍有較多黑色固體未溶解
由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷,黑色粉末X的成分是                。
II定量測定

⑴操作Z的名稱是                       
下列儀器中,在灼燒沉淀時(shí)必須用到的是               (填字母)。
 
A            B            C            D          E            F
⑵寫出溶液Y中滴加H2O2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                            。
⑶將沉淀物加熱,并置于干燥器中冷卻至室溫,用托盤天平稱量其質(zhì)量為b1g,再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為b2g,若b1—b2 = 0.3g,則接下來還應(yīng)進(jìn)行的操作是
                                                        
⑷有同學(xué)認(rèn)為:上述流程若不加入H2O2,其它步驟不變,只要在空氣中充分放置仍可達(dá)到目的。他的理由是                                        。(用化學(xué)方程式表示)
⑸通過以上數(shù)據(jù),得出2.376g黑色粉末中各成分的物質(zhì)的量為                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢,設(shè)計(jì)了如下圖1所示的裝置。

(1)檢查圖1所示裝置氣密性的方法是_______________________________________。
(2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測量相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測量_______________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖2所示,則t1t2時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

Fe2O3和Cu2O都是紅色粉末,常用作顏料。某校研究性學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)探究一包紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究過程如下:
查閱資料:Cu2O溶于稀硫酸后生成Cu和CuSO4
提出假設(shè):假設(shè)1:紅色粉末是Fe2O3           
假設(shè)2:紅色粉末是Cu2O
假設(shè)3:紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn):取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 試劑。
(1)若假設(shè)1成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                       。
(2)若滴加 KSCN 試劑后溶液無明顯現(xiàn)象,則證明原固體粉末中一定不含F(xiàn)e2O3。你認(rèn)為這種說法合理嗎?           。(填“合理”或“不合理”)
(3)若固體粉末完全溶解即溶液中無固體存在, 滴加KSCN 試劑時(shí)溶液無明顯現(xiàn)象, 則證明原固體粉末是                 ,寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:              
                                                          。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(15分)
MnO2在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性,可被還原為Mn2+,它還對H2O2的分解具有良好的催化效果。某興趣小組通過實(shí)驗(yàn)研究MnO2的性質(zhì)
(1)該小組設(shè)計(jì)了如下4個(gè)方案以驗(yàn)證MnO2的氧化性,可行的是       。
A.把MnO2固體加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅
B.把MnO2固體加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅
C.把MnO2固體加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2觀察是否有白色沉淀生成
D.把MnO2固體加入到稀鹽酸中,觀察是否有黃綠色氣體生成
(2)該小組為研究在不同酸堿性的溶液中MnO2的氧化能力,他們控制KI溶液的濃度和MnO2固體的質(zhì)量相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K,設(shè)計(jì)如下對比試驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)
酸或堿
現(xiàn)象
A
1滴0.2mol/LNaOH溶液
不變色
B
1滴水
緩慢變淺棕褐色
C
1滴0.1mol/L硫酸溶液
迅速變棕褐色
該小組從上述對比實(shí)驗(yàn)中,可以得出的結(jié)論是                
寫出在酸性條件下,MnO2氧化I的離子方程式               。
(3)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似為1g/cm3)配制濃度3%的H2O2溶液(密度近似為1g/cm3)100mL。其配制方法是:用量筒量取   mL30%H2O2溶液放入    (填儀器名稱)中,再加入一定量的水,攪拌均勻。
(4)在實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)把1滴KI溶液誤滴入到過量的5mL3%的H2O2溶液中,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了大量氣泡。該小組查閱到KI與H2O2可發(fā)生如下反應(yīng):2KI+H2O2=KOH+I(xiàn)2,認(rèn)為有可能是反應(yīng)產(chǎn)物I2起了催化H2O2分解的作用。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)證明該假設(shè)是否正確。                                    
                                      。
(5)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣,下列儀器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是                (填序號)。
               
       A                 B             C           D
(6)二氧化錳可用于制作干電池,電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+2NH4=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O,則其正極的電極反應(yīng)式為                                                。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

下表是實(shí)驗(yàn)室制備氣體的有關(guān)內(nèi)容:

(1)上述氣體中,從制備過程看,必須選擇合適的氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是       (填氣體的化學(xué)式);從反應(yīng)原理看,明顯不同于其它兩種氣體的是       (填氣體的化學(xué)式);從收集方法來看,只能用一種方法收集的是       (填氣體的化學(xué)式)。
(2)根據(jù)表中所列實(shí)驗(yàn)原理,從下列裝置中選擇合適的氣體發(fā)生裝置,將其選項(xiàng)填入表中相應(yīng)編號的空格中。

(3)若用上述制備NH裝置制備O,則選擇的試劑為       (填化學(xué)式);若用上述制備O的裝置制備NH,則選擇的試劑的名稱為       。
(4)若用排空氣法收集Cl,請畫出氣體收集裝置圖       。
(5)有下列無機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,已知B和Y是上述三種氣體中的兩種。
a.當(dāng)w為MnO時(shí),反應(yīng)①不加熱就能反應(yīng),反應(yīng)④加熱才能順利進(jìn)行,寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式                                                  。
b.當(dāng)w為KMnO時(shí),反應(yīng)①加熱才能進(jìn)行,反應(yīng)④不加熱就能進(jìn)行,寫出反應(yīng)④的離子方程式。                                                 。
(6)已知,現(xiàn)向100mL的溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl3.36L,充分反應(yīng)后,測得溶液中的物質(zhì)的量濃度相等(設(shè)通入Cl前后溶液體積不變),則原溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為       。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作或說法中,正確的是(填字母序號)    。
A.過濾、蒸發(fā)操作過程中都需要用玻璃棒不斷攪拌液體。
B.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分時(shí),向紅磚粉末中加入鹽酸,放置至充分沉淀后,取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液2滴~3滴即可
C.中和滴定實(shí)驗(yàn)中,錐形瓶內(nèi)有少量蒸餾水會造成測定結(jié)果偏低。
D.在進(jìn)行硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定實(shí)驗(yàn)中,稱量操作至少要進(jìn)行4次。
E.制備硫酸亞鐵晶體時(shí),向稀硫酸中加入廢鐵屑至有少量氣泡發(fā)生時(shí),過濾,然后加熱蒸干濾液即可得硫酸亞鐵晶體。
F.向2mLl0%NaOH溶液中滴入2%CuSO4溶液的4—6滴,振蕩后加入乙醛溶液0.5mL,加熱至沸騰,則有紅色沉淀出現(xiàn)。

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