綠礬(FeSO4?7H2O)是中學(xué)階段常用的一種還原劑。
(1)久置的綠礬溶液容易被空氣氧化變質(zhì),簡(jiǎn)述檢驗(yàn)綠礬溶液已經(jīng)變質(zhì)的操作和現(xiàn)象:取少量待測(cè)液于試管中,                               。
(2)綠礬溶液濃度的標(biāo)定測(cè)定溶液中Fe2+物質(zhì)的量濃度的方法是:
a.量取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;
b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點(diǎn);
c.重復(fù)操作2次,消耗KMnO4溶液體積的體積分別為20.02mL、24.98mL、19.98mL。
(已知滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)
①判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是               。
②計(jì)算上述濾液中Fe2+物質(zhì)的量濃度         (保留四位有效數(shù)字)。
(3)探究保存綠礬溶液的有效措施
【反應(yīng)原理】Fe2+在空氣中易氧化變質(zhì),完成并配平下列離子方程式:
    Fe2+ +    O2 +                =      Fe(OH)3↓+      Fe3+ 
【操作與現(xiàn)象】取4支試管,如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)位置上寫出試管①的現(xiàn)象和④的添加試劑。

【分析與結(jié)論】設(shè)計(jì)試管①的作用是              ;為了有效保存FeSO4溶液,你認(rèn)為最佳方案為       。
(1)向其中滴入2~3滴的KSCN溶液,震蕩,溶液變成紅色。               (2分)
(2)①當(dāng)最后一滴KMnO4溶液滴入錐形瓶后,瓶?jī)?nèi)溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。
(2分)
②0.04000 mol/L  (3分,計(jì)算結(jié)果1分,有效數(shù)字1分,單位1分)
(3)【反應(yīng)原理】 12、3、6 H2O;4、8  (3分,物質(zhì)1分,配平2分)
【操作與現(xiàn)象】少量(3滴)硫酸(2分); 溶液顏色很快變成黃色,并出現(xiàn)棕黃色渾濁(2分)
【分析與結(jié)論】作空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)(1分);
用煤油隔絕空氣,并加入少量的鐵屑和稀硫酸(2分)

試題分析:(1)久置的綠礬溶液容易被空氣氧化變質(zhì),實(shí)質(zhì)是其中的亞鐵離子容易被氧化為鐵離子,所以檢驗(yàn)是否變質(zhì)的方法是檢驗(yàn)樣品中是否含有鐵離子,可選用KSCN試劑,操作是向其中滴入2~3滴的KSCN溶液,震蕩,溶液變成紅色。
(2)①使用紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液滴定亞鐵離子,所以到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是,最后一滴KMnO4溶液滴入錐形瓶中溶液顏色變成淺紅色,且在半分鐘內(nèi)不褪色。
②實(shí)驗(yàn)中分了3次進(jìn)行滴定,但是第2組數(shù)據(jù)消耗KMnO4溶液體積24.98ml明顯高于其它2組,所以該數(shù)據(jù)應(yīng)該舍去,所以消耗KMnO4溶液平均體積=(20.02mL+19.98mL)/2=20.00ml,所以根據(jù)方程式比例可得亞鐵離子的濃度c(Fe2+)=5n(MnO4)/V(Fe2+)="5×0.01000mol/L×20.00ml/25.00ml=0.04000" mol/L。計(jì)算中要注意有效數(shù)字的保留。
(3)【反應(yīng)原理】此處考察的是氧化還原反應(yīng)的缺項(xiàng)配平,根據(jù)產(chǎn)物Fe(OH)3 中含有H,可以推測(cè)原反應(yīng)物必有水參加,所以缺項(xiàng)處為H2O;再根據(jù)氧化還原的特點(diǎn)找出化合價(jià)變化的Fe和O,用得失電子守恒來進(jìn)行配平,可得到方程式為12Fe2+ +3O2 +6 H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8Fe3+
【操作與現(xiàn)象】由圖中所給的四個(gè)試管和添加試劑可以看出,這四組實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖窃诒容^在不同條件下FeSO4溶液的保存效果。所以領(lǐng)會(huì)題目意圖,要充分應(yīng)用上一題的反應(yīng)方程式12Fe2+ +3O2 +6 H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8Fe3+來解題。試管①對(duì)硫酸亞鐵溶液沒有做任何處理,試管①自然會(huì)發(fā)生反應(yīng)式中的現(xiàn)象,亞鐵離子很快被氧化為棕黃色的鐵離子,同時(shí)還會(huì)有Fe(OH)3 沉淀產(chǎn)生。鑒于試管①,試管②添加了一層煤油以使溶液隔絕氧氣,此方法必然會(huì)減緩亞鐵離子被氧化;試管③添加了鐵粉,鐵粉可以把鐵離子還原為亞鐵離子,起到防氧化的目的,氧化減慢;考慮到亞鐵離子除了被氧化之外,還容易發(fā)生水解,所以試管④中應(yīng)該添加幾滴稀硫酸溶液。
【分析與結(jié)論】所以綜上所述,試管①設(shè)計(jì)意圖只是用于作空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),而保存FeSO4溶液最佳方案應(yīng)該是綜合②③④操作,用煤油隔絕空氣,并加入少量的鐵屑和稀硫酸。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

物質(zhì)在水溶液中有不同的行為。按要求回答下列問題:
(1)Na2SO3溶液顯堿性,其原因是______________________________(用離子方程式表示),該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)開_____________________。
(2)室溫下向10mL氨水溶液中加水稀釋后,下列量增大的有__________(填編號(hào),下同),減小的有___________,不變的有____________。
a.溶液中離子濃度         b.氨水的電離程度
c.水的離子積常數(shù)          d.c(H+)/ c(NH3·H2O)
(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強(qiáng)氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl。取等質(zhì)量已變質(zhì)和未變質(zhì)的NaClO2試樣均配成溶液,分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí),消耗Fe2+的物質(zhì)的量               (填“相同”或“不相同”),其原因是                                   

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,其中僅含有一種金屬元素,A和D最外層電子數(shù)相同;B、C和E在周期表中相鄰,且C、E同主族。B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù),A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物。 請(qǐng)回答下列問題:
(1)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖         
(2)C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是           (填具體離子);由A、B、C三種元素按4∶2∶3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類型為                      。
(3)用某種廢棄的金屬易拉罐與A、C、D組成的化合物溶液反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式為:                      。
(4)在100 mL 18 mol/L的濃的A、C、E組成的酸溶液中加入過量的銅片,加熱使之充分反應(yīng), 產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能是   (填序號(hào));
a.7.32 L       b.6.72 L        c.20.16 L      d.30.24 L
若使上述反應(yīng)中剩余的銅片繼續(xù)溶解,可向其中加入硝酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為:                  。
(5)A、C兩元素的單質(zhì)與熔融K2CO3組成的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式為                 ,用該電池電解1 L 1 mol/L NaCl溶液當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L H2時(shí),NaCl溶液的pH=  (假設(shè)電解過程中溶液的體積不變)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L、
0.1 mol/L,向該混合液中加入1.92 g銅粉,加熱,待充分反應(yīng)后,所得溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度是(  )
A.0.15 mol/LB.0.225 mol/L
C.0.30 mol/LD.0.45 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

黃銅礦(CuFeS2)常用于提煉金屬銅。黃銅礦焙燒過程中所發(fā)生的反應(yīng)比較復(fù)雜,其中主要反應(yīng)之一的化學(xué)方程式為2CuFeS2+O2+2FeS+SO2(已配平),則下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是( 。。
A.方框中的物質(zhì)應(yīng)為CuS
B.該反應(yīng)的部分產(chǎn)物可用于硫酸工業(yè)
C.反應(yīng)中SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
D.反應(yīng)中若有1 mol SO2生成,則一定有4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)取m g鎂鋁合金在一定濃度的稀硝酸中恰好完全溶解(硝酸的還原產(chǎn)物只有NO),向反應(yīng)后的混合溶液中滴加b mol·L-1 NaOH溶液,當(dāng)?shù)渭拥絍 mL時(shí),得到沉淀質(zhì)量恰好為最大值n g,則下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的有(  )。
①沉淀中OH的質(zhì)量為(n-m)g
②恰好溶解后溶液中的NO3的物質(zhì)的量為 mol
③反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol
④標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積為L
⑤與合金反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為()mol
A.5項(xiàng)B.4項(xiàng)C.3項(xiàng)D.2項(xiàng)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

將磁性氧化鐵放入稀HNO3中可發(fā)生如下反應(yīng):3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)x+NO↑+14H2O,下列判斷合理的是
A.Fe(NO3)x中的x為2
B.磁性氧化鐵中的鐵元素全部被氧化
C.稀HNO3在反應(yīng)中只作氧化劑
D.反應(yīng)中每生成0.4 mol還原產(chǎn)物,就有1.2 mol電子轉(zhuǎn)移

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

將一定質(zhì)量銅與100 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解時(shí)產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液加入140 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度是
A.5 mol/L B.7 mol/L C.10 mol/L D.12 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

合成氨和制備硝酸是兩種重要的化工生產(chǎn),重慶某化工廠將合成氨與制備硝酸進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。
(1)在某溫度下體積為200 L的氨合成塔中,以分為單位的時(shí)間點(diǎn)上測(cè)得各物質(zhì)的濃度(mol·L﹣1)如下表:
 
0 min
l min
2 min
3 min
4 min
N2
1.500
1.400
1.200
c1
c1
H2
4.500
4.200
3.600
c2
c2
NH3
0
0.200
0.600
c3
c3
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)得知0 min~2 min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率是_______,若3 min末N2的轉(zhuǎn)化率為a,則此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_______ (用含a的代數(shù)式表示)。
(2)今對(duì)合成氨反應(yīng)進(jìn)行如下研究:在容積均為10 L的a、b、c三個(gè)相同密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3,在其他條件相同情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到5 min時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。則下列說法正確的是_______。

A.a(chǎn)、b、C三容器5 min時(shí)的正反應(yīng)速率大小為:b>a>c
B.達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中N2轉(zhuǎn)化率為a>b>c
C.5min時(shí),a、b、c三容器中的反應(yīng)均可能達(dá)到平衡狀態(tài)。
D.將容器b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器c中的平衡狀態(tài),可采取的措施有升溫或減壓
(3)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g):   △H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣905 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=﹣483.6 kJ/mol
則在該條件下,氨合成塔中所發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____________________________;
(4)金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與雙氧水都不反應(yīng),但可與二者的混合溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________;
(5)取200 mL的硝酸恰好與32 g Cu2S完全反應(yīng),已知硝酸被還原成等物質(zhì)的量的NO和NO2,另外還有CuSO4和Cu(NO3)2生成,則所得工業(yè)硝酸的濃度是_______mol·L﹣1。

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