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1 . 纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下:
Ⅰ.Fe2+的氧化:将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a,再加入H2O2溶液,立即得到FeOOH红棕色悬浊液。
(1)①若用NaOH溶液调节pH过高会产生白色沉淀,该反应的离子方程式是___________ 。
②该白色沉淀置于空气中能观察的现象是___________ 。
③上述反应完成后,测得a值与FeOOH产率及其生成后溶液pH的关系,结果如下:
用离子方程式解释FeOOH生成后溶液pH下降的原因:___________ 。
(2)经检验:当a=7时,产物中存在大量Fe2O3。对Fe2O3的产生提出两种假设:
i.反应过程中溶液酸性增强,导致FeOOH向Fe2O3的转化;
ii.溶液中存在少量Fe2+,导致FeOOH向Fe2O3的转化。
①经分析,假设i不成立的实验依据是___________ 。
②其他条件相同时,向FeOOH浊液中加入不同浓度Fe2+,30min后测定物质的组成,结果如下:
以上结果表明:___________ 。
③a=7和a=9时,FeOOH产率差异很大的原因是___________ 。
Ⅱ.Fe2+和Fe3+共沉淀:向FeOOH红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶液和NaOH浓溶液进行共沉淀,再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥,得到纳米Fe3O4。
(3)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。
①共沉淀pH过高时,会导致FeSO4溶液被快速氧化;共沉淀pH过低时,得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是___________ 。
②已知N=n(FeOOH)/n(Fe2+),其他条件一定时,测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如下图所示:
经理论分析,N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高,事实并非如此的可能原因是___________ 。
(4)测量制得的纳米Fe3O4中n(Fe3+)/n(Fe2+):取ag样品,加入足量盐酸使之完全溶解,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;除去过量SnCl2后,用c1mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定(还原产物为Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液的体积为v1mL,另取ag样品,加入足量稀硫酸使之完全溶解,用c2mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为v2mL,则样品中n(Fe3+)/n(Fe2+)为___________ 。
Ⅰ.Fe2+的氧化:将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a,再加入H2O2溶液,立即得到FeOOH红棕色悬浊液。
(1)①若用NaOH溶液调节pH过高会产生白色沉淀,该反应的离子方程式是
②该白色沉淀置于空气中能观察的现象是
③上述反应完成后,测得a值与FeOOH产率及其生成后溶液pH的关系,结果如下:
a | 7.0 | 8.0 | 9.0 |
FeO(OH)的产率 | <50% | 95% | >95% |
FeO(OH)生成后的pH | 接近4 | 接近4 | 接近4 |
(2)经检验:当a=7时,产物中存在大量Fe2O3。对Fe2O3的产生提出两种假设:
i.反应过程中溶液酸性增强,导致FeOOH向Fe2O3的转化;
ii.溶液中存在少量Fe2+,导致FeOOH向Fe2O3的转化。
①经分析,假设i不成立的实验依据是
②其他条件相同时,向FeOOH浊液中加入不同浓度Fe2+,30min后测定物质的组成,结果如下:
c(Fe2+)/mol/L | FeO(OH)百分含量/% | Fe2O3百分含量/% |
0.00 | 100 | 0 |
0.01 | 40 | 60 |
0.02 | 0 | 100 |
③a=7和a=9时,FeOOH产率差异很大的原因是
Ⅱ.Fe2+和Fe3+共沉淀:向FeOOH红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶液和NaOH浓溶液进行共沉淀,再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥,得到纳米Fe3O4。
(3)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。
①共沉淀pH过高时,会导致FeSO4溶液被快速氧化;共沉淀pH过低时,得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是
②已知N=n(FeOOH)/n(Fe2+),其他条件一定时,测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如下图所示:
经理论分析,N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高,事实并非如此的可能原因是
(4)测量制得的纳米Fe3O4中n(Fe3+)/n(Fe2+):取ag样品,加入足量盐酸使之完全溶解,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;除去过量SnCl2后,用c1mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定(还原产物为Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液的体积为v1mL,另取ag样品,加入足量稀硫酸使之完全溶解,用c2mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为v2mL,则样品中n(Fe3+)/n(Fe2+)为
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2 . 铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。
(1)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速___________ (补全实验现象),化学方程式为___________ 。
(2)绿矾()是补血剂的原料,易变质。设计实验证明绿矾未完全 变质________ 。
(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:
①“转化”是在水溶液中进行,产生白色沉淀和无色无味气体。写出反应的离子方程式___________ 。
②干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量在空气中被氧化为,该反应的化学方程式为___________ 。
(4)某同学在:实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验:
实验:将转化为
①与粉发生反应的离子方程式为___________ 。
②探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:
查阅资料:i.的依学性质与相似;ii.
与反应的离子方程式为____________________ 。
实验II:将转化为
③用离子方程式表示溶液变红的原因是___________ 、,为探究红色消失的原因,继续查阅资料:SCN中C为+4价,N为-3价,可被强氧化剂氧化为CO2、N2和,用离子方程式表示红色消失的原因为:___________ 。
(1)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速
(2)绿矾()是补血剂的原料,易变质。设计实验证明绿矾未
(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:
①“转化”是在水溶液中进行,产生白色沉淀和无色无味气体。写出反应的离子方程式
②干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量在空气中被氧化为,该反应的化学方程式为
(4)某同学在:实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验:
实验:将转化为
①与粉发生反应的离子方程式为
②探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:
查阅资料:i.的依学性质与相似;ii.
与反应的离子方程式为
实验II:将转化为
实验方案 | 现象 |
向0.1mol/LFeCl2溶液中加入一滴KSCN溶液;再通入氯气 | 溶液颜色无明显变化;溶液变红,一段时间后红色消失。 |
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解题方法
3 . 氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)工业合成氨的化学方程式为___________ 。
(2)某化学小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(夹持仪器略)。
①实验室用装置A制备氨气的化学方程式为___________ 。
②用装置B收集氨时,进气口是___________ (选填“a”或“b”)。打开装置B中的活塞c,烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨具有的性质是___________ ,___________ 。
③向C中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片,浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为___________ ,检验白烟中阳离子的方法是:取少量白烟于试管中,___________ 。FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应有Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2和___________ 。
(1)工业合成氨的化学方程式为
(2)某化学小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(夹持仪器略)。
①实验室用装置A制备氨气的化学方程式为
②用装置B收集氨时,进气口是
③向C中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片,浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为
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4 . 铁是人体必需的微量元素,铁摄入不足可能引起缺铁性贫血。小组同学利用化学实验进行菠菜中铁元素的检验和铁元素含量测定。
实验1.菠菜中铁元素的检验
(1)操作1的名称是_______ 。
(2)溶液②为浅红色,说明溶液①中含有_______ (填离子符号)。
(3)溶液③中_______ (填实验现象),证明溶液②中还含有,其推理过程是_______ 。
实验2.测定菠菜中铁元素的含量
i.沉淀法:向实验1滤液①中加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量。
(4)滤液①中加入足量NaOH溶液后生成的沉淀有_______ 、_______ ;在沉淀生成或后续处理过程中,沉淀转化发生的氧化还原 反应为_______ 。
ii.比色法:利用色度传感器测定其对光的透过率或者吸收率,颜色越深,吸收率越高。
测得不同浓度的标准液吸收率如下图。
(5)菠菜处理后得到溶液(3),色度传感器测得吸收率为上图中a点,则_______ ,菠菜中含铁=_______ g。
实验1.菠菜中铁元素的检验
(1)操作1的名称是
(2)溶液②为浅红色,说明溶液①中含有
(3)溶液③中
实验2.测定菠菜中铁元素的含量
i.沉淀法:向实验1滤液①中加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量。
(4)滤液①中加入足量NaOH溶液后生成的沉淀有
ii.比色法:利用色度传感器测定其对光的透过率或者吸收率,颜色越深,吸收率越高。
测得不同浓度的标准液吸收率如下图。
(5)菠菜处理后得到溶液(3),色度传感器测得吸收率为上图中a点,则
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2023-01-05更新
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244次组卷
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2卷引用:北京市大兴区2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题
名校
解题方法
5 . 现有常见金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A_______ 、F_______ 。
(2)写出由物质E制备氢氧化铁胶体反应的方程式:_______ 。
(3)写出气体乙跟水反应的离子方程式:_______ ;
反应①离子方程式_______ ;
反应③离子方程式_______ ;
反应⑦化学方程式_______ 。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A
(2)写出由物质E制备氢氧化铁胶体反应的方程式:
(3)写出气体乙跟水反应的离子方程式:
反应①离子方程式
反应③离子方程式
反应⑦化学方程式
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2023-01-04更新
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525次组卷
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2卷引用:北京清华大学附属中学2022-2023学年高一上学期期末考试化学试卷
6 . 某小组同学为了获取在制备过程中,沉淀颜色的改变与氧气有关的证据,用下图所示装置进行了实验(夹持装置已略去,气密性已检验)。
实验步骤:
Ⅰ.向三颈瓶中加入饱和溶液,按如图1所示装置连接;
Ⅱ.打开磁力搅拌器,立即加入10%溶液;
Ⅲ.采集瓶内空气中含量和溶液中含量()的数据。
实验现象:生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后部分变为红褐色。
实验数据:
问题与解释:
(1)三颈瓶中溶液的颜色为_______ ,盛放溶液的仪器名称为_______ 。
(2)生成白色沉淀的离子方程式是_______ 。
(3)沉淀颜色发生变化最后变成红褐色的化学方程式是_______ 。
(4)通过上述实验,可得到“在制备过程中,沉淀颜色改变与氧气有关”的结论,其实验证据是_______ 。
实验步骤:
Ⅰ.向三颈瓶中加入饱和溶液,按如图1所示装置连接;
Ⅱ.打开磁力搅拌器,立即加入10%溶液;
Ⅲ.采集瓶内空气中含量和溶液中含量()的数据。
实验现象:生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后部分变为红褐色。
实验数据:
问题与解释:
(1)三颈瓶中溶液的颜色为
(2)生成白色沉淀的离子方程式是
(3)沉淀颜色发生变化最后变成红褐色的化学方程式是
(4)通过上述实验,可得到“在制备过程中,沉淀颜色改变与氧气有关”的结论,其实验证据是
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7 . 甲、乙同学对Fe及其化合物的相关性质与用途进行探究。
(1)实验I:甲、乙两同学分别用下图装置进行Fe粉与水蒸气反应的实验。
①证明生成的气体是氢气,依据的现象是_______ 。
②该反应的化学方程式是_______ 。
(2)实验II:甲、乙同学分别对各自实验I反应后的黑色固体进行研究。冷却取试管A中冷却后的固体加入过量稀HCl,充分反应后将溶液分成两份(如图)。请将下表中的现象或结论补充完整。
已知:
(1)实验I:甲、乙两同学分别用下图装置进行Fe粉与水蒸气反应的实验。
①证明生成的气体是氢气,依据的现象是
②该反应的化学方程式是
(2)实验II:甲、乙同学分别对各自实验I反应后的黑色固体进行研究。冷却取试管A中冷却后的固体加入过量稀HCl,充分反应后将溶液分成两份(如图)。请将下表中的现象或结论补充完整。
已知:
操作过程 | 现象及结论 | |
甲同学 | 乙同学 | |
试管B中固体全部溶解,得到溶液M | 试管B固体全部溶解,同时有大量气泡产生,得到溶液N | |
试管C溶液变红 | 试管C溶液没有变红,用离子方程式解释原因② | |
试管D开始有红褐色和灰绿色沉淀生成,最终全部变为红褐色。则溶液M中存在的阳离子有① | 试管D实验现象是③ 产生该现象发生的氧化还原反应的化学方程式是④ |
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名校
解题方法
8 . 某研究小组欲探究能否与溶液反应。
【查阅资料】
i.具有较强的还原性,具有较强的氧化性。
ii.遇可生成,溶液呈血红色,可用于的检验。
【提出猜想】
(1)小组同学经过讨论后,认为溶液可以与溶液反应,请从化合价的角度加以解释:___________ 。
【设计实验】
(2)实验I:在试管中加入溶液和溶液,再加入溶液,发现溶液_____ ,小组同学认为和溶液反应生成了。
(3)甲同学注意到盛放溶液的试剂瓶中有空气,因此不同意该结论,他的理由是______ 。
重新设计实验:
实验II:在试管中加入溶液,然后加入溶液,发现溶液无明显变化,再加入溶液,发现溶液变红。
【获得结论】
(4)过氧化氢___________ (填“能”或者“不能”)氧化。
【发现异常】
乙同学继续向实验II所得溶液中滴加溶液,发现溶液褪色。
小组同学经过重新查阅资料后,发现可以将氧化为。乙同学设计实验III并证实了该资料中的说法。
(5)补全实验III的方案:在试管中加入溶液,加入溶液,再加入___________ ,产生___________ 。
【总结反思】
(6)小组同学经过讨论后,提出了的检验方法:取待测液于试管中,___________ ,证明待测液含有。
(7)从上述实验中可以得出结论,在物质性质的检验中,应注意___________ (至少写出两条)对实验结果的影响。
【查阅资料】
i.具有较强的还原性,具有较强的氧化性。
ii.遇可生成,溶液呈血红色,可用于的检验。
【提出猜想】
(1)小组同学经过讨论后,认为溶液可以与溶液反应,请从化合价的角度加以解释:
【设计实验】
(2)实验I:在试管中加入溶液和溶液,再加入溶液,发现溶液
(3)甲同学注意到盛放溶液的试剂瓶中有空气,因此不同意该结论,他的理由是
重新设计实验:
实验II:在试管中加入溶液,然后加入溶液,发现溶液无明显变化,再加入溶液,发现溶液变红。
【获得结论】
(4)过氧化氢
【发现异常】
乙同学继续向实验II所得溶液中滴加溶液,发现溶液褪色。
小组同学经过重新查阅资料后,发现可以将氧化为。乙同学设计实验III并证实了该资料中的说法。
(5)补全实验III的方案:在试管中加入溶液,加入溶液,再加入
【总结反思】
(6)小组同学经过讨论后,提出了的检验方法:取待测液于试管中,
(7)从上述实验中可以得出结论,在物质性质的检验中,应注意
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2021-11-07更新
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1003次组卷
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4卷引用:北京市一零一中2021-2022学年高一上学期期中考试化学试题
名校
解题方法
9 . 用脱脂棉包住约0.2gNa2O2粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水(如图1),可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论如下,请补充完整:
a.有___ 生成;b.反应放热;
Na2O2与水反应的化学方程式是__ 。
(2)某研究性学习小组拟用图2装置进行实验,以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验方法:打开分液漏斗活塞,__ 。
②用以验证结论b的实验方法:反应前将q导管口连接一橡胶管浸入盛有水的水槽中,滴入水后,观察到___ ,证明反应是放热的。
(3)实验(2)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,向试管中滴入酚酞溶液,发现溶液变红,振荡后,红色褪去。针对褪色现象,查阅资料发现原因之一是反应后溶液中有H2O2,使酚酞氧化漂白。同学们向反应后溶液中加入FeSO4溶液,可观察到__ 色沉淀生成,该反应的离子方程式是__ 。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论如下,请补充完整:
a.有
Na2O2与水反应的化学方程式是
(2)某研究性学习小组拟用图2装置进行实验,以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验方法:打开分液漏斗活塞,
②用以验证结论b的实验方法:反应前将q导管口连接一橡胶管浸入盛有水的水槽中,滴入水后,观察到
(3)实验(2)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,向试管中滴入酚酞溶液,发现溶液变红,振荡后,红色褪去。针对褪色现象,查阅资料发现原因之一是反应后溶液中有H2O2,使酚酞氧化漂白。同学们向反应后溶液中加入FeSO4溶液,可观察到
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2020-04-03更新
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195次组卷
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3卷引用:北京市东城区2019-2020学年高一上学期期末教学统一检测化学试题
名校
10 . 为了检验市场上常见两种金属饮料瓶的主要成分,某小组取甲、乙两种饮料瓶,分别剪成小片制成样品甲和乙,并按下述步骤进行实验:
I.分别取少量样品于试管中,加入盐酸,充分反应后过滤。
II.分别取少量滤液于试管中,向其中滴加氢氧化钠溶液。
步骤II的实验现象如下:
(1)样品甲中金属的主要成分是__ ,白色沉淀消失反应的离子方程式是__ 。
(2)样品乙进行步骤I后所得滤液中一定含有的金属离子是__ ,白色沉淀变为红褐色沉淀反应的化学方程式是__ 。
I.分别取少量样品于试管中,加入盐酸,充分反应后过滤。
II.分别取少量滤液于试管中,向其中滴加氢氧化钠溶液。
步骤II的实验现象如下:
样品甲 | 先生成白色沉淀,后沉淀消失 |
样品乙 | 生成白色沉淀,并迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 |
(2)样品乙进行步骤I后所得滤液中一定含有的金属离子是
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