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氧化亚铁
某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途“中,进行如下实验探究.
【实验一】探究浓硫酸的氧化性
将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后,加热装置甲.(夹持和加热装置省略)
(1)该装置设计上存在明显缺陷,请指出:______.
(2)写出装置甲中反应的化学方程式______.
(3)装置乙中的试剂是______.
【实验二】探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
(4)请你帮助该同学完成如下实验方案:
实验操作
预期现象和结论
【实验三】用KHSO
4
制取H
2
O
2
并测其质量分数
查阅资料得知:工业上用电解KHSO
4
饱和溶液制取H
2
O
2
,示意图如图:
该同学用此法制取一定浓度的H
2
O
2
,并进行下列实验测定H
2
O
2
的质量分数.
①取5.00mL H
2
O
2
溶液(密度为1.00g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
②用0.1000mol/L KMnO
4
溶液滴定;
③用同样方法滴定,三次消耗KMnO
4
溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL.
回答下列问题:
(5)电解饱和KHSO
4
溶液时,阳极的电极反应式为______.
(6)操作②中,滴入第一滴KMnO
4
溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn
2+
的增多,溶液紫红色消失速率加快.Mn
2+
的作用是______.
(7)写出该滴定反应的离子方程式:______.
(8)原H
2
O
2
溶液中溶质的质量分数为______.
题型:
问答题
难度:
中档
1084
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解答
(1)装置乙中有瓶塞,当气压达到一定程度时,这样产生的尾气不会进入瓶中,达不到尾气处理装置,
故答案为:装置乙不应有瓶塞;
(2)装置是固体和浓硫酸的反应,金属铜、非金属单质C等均可以和浓硫酸反应,即Cu+2H
2
SO
4
(浓)
△
.
CuSO
4
+SO
2
↑+2H
2
O或C+2H
2
SO
4
(浓)
△
.
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O,
故答案为:Cu+2H
2
SO
4
(浓)
△
.
CuSO
4
+SO
2
↑+2H
2
O (或C+2H
2
SO
4
(浓)
△
.
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O)
(3)尾气处理二氧化硫的溶液是氢氧化钠或是氢氧化钾,故答案为:氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等);
(4)亚铁离子易很容易被氧化为三价铁离子,可以用硫氰酸钾来检验,即三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质,
故答案为:三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质;
(5)电解饱和KHSO
4
溶液时,阳极是阴离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为2HSO
4
-
-2e
-
=S
2
O
8
2-
+2H
+
(或2SO
4
2-
-2e
-
=S
2
O
8
2-
),故答案为:2HSO
4
-
-2e
-
=S
2
O
8
2-
+2H
+
(或2SO
4
2-
-2e
-
=S
2
O
8
2-
);
(6)在双氧水的分解过程中,高锰酸钾具有氧化性,对应的还原产物是锰离子,当加入第一滴KMnO
4
溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn
2+
的增多,溶液紫红色消失速率加快,可见是锰离子起到催化剂的作用,
故答案为:催化剂(或加快反应速率);
(7)高锰酸根离子有强氧化性,可以将双氧水氧化,原理方程式为:2MnO
4
-
+5H
2
O
2
+6H
+
=2Mn
2+
+8H
2
O+5O
2
↑,
故答案为:2MnO
4
-
+5H
2
O
2
+6H
+
=2Mn
2+
+8H
2
O+5O
2
↑;
(8)三次消耗KMnO
4
溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,则体积平均值为:20.00mL,则消耗高锰酸根的量:0.1mol/L×0.02L=0.002mol,设双氧水的物质的量为n,则
2MnO
4
-
+5H
2
O
2
+6H
+
=2Mn
2+
+8H
2
O+5O
2
↑
2 5
0.002mol n
解得n=0.005mol,所以双氧水的质量为:0.005mol×34g/mol=0.17g,双氧水的质量分数=
0.17g
5.00mL×1.00g/mL
×100%=3.4%,故答案为:3.4%.
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举一反三
(1)玻璃试剂瓶可以存放氢氧化钠溶液但是不能用玻璃塞,原因是(用离子方程式回答)______.
(2)过氧化钠可用于呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,原因是(用化学方程式回答)______.
(3)Fe
3
O
4
可看作由FeO•Fe
2
O
3
如果将Fe
3
O
4
投入盐酸中发生反应的化学方程式是______.
(4)漂白粉的有效成分为______(填化学式),漂白粉在空气中久置容易变质、
失效,有关反应的化学方程式为______.
题型:
填空题
难度:
偏易
查看解答
在一定条件下,下列物质的转变不能一步完成的是( )
A.Na
2
CO
3
→CaCO
3
B.Fe
2
O
3
→Fe
C.CaO→Ca(OH)
2
D.CuO→Cu(OH)
2
题型:
单选题
难度:
偏易
查看解答
某溶液中有Mg
2+
、Fe
2+
、Fe
3+
和Al
3+
四种阳离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,过滤,在滤渣中再加入过量的盐酸,所得溶液中含有的阳离子是( )
A.Mg
2+
B.Fe
2+
C.Fe
3+
D.Al
3+
题型:
多选题
难度:
中档
查看解答