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题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:540 题号:15800756
为了探究市售Fe3O4能否与常见的酸(盐酸、稀硫酸)发生反应,实验小组做了以下工作。
Ⅰ.Fe3O4的制备
(1)将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后,加入NaOH溶液,在一定条件下反应可制行Fe3O4,反应的离子方程式为_______
Ⅱ.Fe3O4与酸反应的热力学论证
(2)理论上完全溶解1.16gFe3O4至少需要3 mol/LH2SO4溶液的体积约为_______mL(保留1位小数)。
(3)查阅文献:吉布斯自由能,在100 kPa下,Fe3O4与酸反应的△G与温度T的关系如图所示。Fe3O4与酸自发反应的温度条件是_______

Ⅲ.Fe3O4与酸反应的实验研究
用10 mL3 mol/LH2SO4溶液浸泡1.0 g Fe3O4粉末,5分钟后各取2 mL澄清浸泡液,按编号i进行实验。(所用、KSCN溶液均为0.1 mol/L,Fe2+溶液生成蓝色沉淀。)
编号iii
实验操作
现象①无蓝色沉淀 ②溶液显红色均无明显现象
(4)实验ⅱ的作用是_______
(5)实验ⅰ中滴加K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成,其可能原因是Fe2+的浓度太小,为了验证这一推断,可改进的方法是_______
(6)实验ⅲ:用10 mL6 mol/L盐酸代替H2SO4浸泡样品后,重复实验ⅰ,发现试管①有蓝色沉淀,试管②溶液显红色,说明Cl-有利于Fe3O4与H+反应,为了验证这一推测,可在用H2SO4溶液浸泡时加入_______,然后重复实验i。
(7)实验ⅳ:用20 mL6 mol/L盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末,20 min后浸泡液几乎无色,重复实验i,发现试管①、②均无明显现象,与实验iii现象不同的可能原因是_______

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已知实验中处理的酸性废液的体积为1L,用pH计测定出其中H+物质的量浓度为0.10mol/L。
请回答下列问题:
(1)实验中操作I、Ⅱ、Ⅲ的方法相同,操作步骤依次为过滤、_________、干燥。
(2)“氧化”步骤所得溶液颜色为棕黄色,该反应的离子方程式为:__________
(3)实验中称量固体I 的质量为4.66g,固体II 的质量为15.2g,用足量的稀硝酸溶解固体Ⅱ后产生了标准状况下的无色气体4.48L,则固体Ⅱ中金属铜的质量为________g。
(4)实验中将固体Ⅲ进行充分灼烧,使用仪器除了酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒外,还有_____(填名称)。最后得到的红棕色固体质量为40.0g,则原溶液中氯离子的物质的量浓度为________(写出计算过程)。
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(1)A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、__________
(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是______________________________
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。NaClO2的溶解度曲线如图
   
获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;
②趁热过滤;
______________________________________
④在55℃干燥,得到成品。
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样,量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
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①配制100 mL c mol·L1 Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有:_______
②若步骤2所得溶液放置时间太长,则测定结果____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
③ClO2溶液的浓度为________ g·L1(用含字母的代数式表示)。
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【推荐3】Ⅰ.完成下列问题
(1)市售浓盐酸的密度为1.180 g/mL,物质的量浓度为 11.64 mol/L,此浓盐酸的质量分数为_______;若将100g此盐酸加水稀释至5.82mol/L,则加入水的质量_______100g。(填“大于”、“等于”或“小于”);
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