20．某校化學(xué)興趣小組為探究FeSO4和NaHCO3的反應(yīng)，按右圖所示操作將NaHCO3溶液滴加到FeS04溶液中（FeS04和NaHCO3溶液均用經(jīng)煮沸后冷卻的蒸餾水配制，并在FeSO4溶液中加入少量鐵粉）．觀察到試管中立即出現(xiàn)白色沉淀，同時(shí)有大量無色氣體生成．
（1）產(chǎn)生的氣體是CO2（填分子式）．

【查閱資料】：FeCO3為白色固體，不溶于水，在干燥空氣中穩(wěn)定，潮濕環(huán)境中需較長(zhǎng)時(shí)間才能被氧化為Fe（OH）3．
（2）關(guān)于白色沉淀的成分，小組同學(xué)提出如下假設(shè)，請(qǐng)補(bǔ)充完成假設(shè)3：
假設(shè)l：白色沉淀是Fe（OH）2；
假設(shè)2：白色沉淀是FeCO3；
假設(shè)3：白色沉淀是Fe（OH）2和FeCO3；
（3）若假設(shè)1成立，寫出生成Fe（OH）2的化學(xué)方程式：FeSO4+2NaHCO3=Fe（OH）2↓+Na2SO4+2CO2↑，
經(jīng)煮沸后冷卻的蒸餾水配制FeSO4和NaHCO3溶液的目的是除去水中溶解的氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵被迅速氧化．某同學(xué)認(rèn)為白色沉淀不可能為Fe（OH）2，你是否同意其觀點(diǎn)？不同意（填“同意”或“不同意”），理由是反應(yīng)體系進(jìn)行了無氧處理并且碳酸氫鈉水解提供了堿性環(huán)境
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)2，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論，實(shí)驗(yàn)所需儀器和藥品自選．

分析 （1）亞鐵離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成CO2；
（2）白色固體可能是Fe（OH）2和FeCO3的混合物；
（3）FeSO4和NaHCO3反應(yīng)生成Fe（OH）2沉淀、二氧化碳和硫酸鈉；二價(jià)鐵不穩(wěn)定，易被氧氣氧化而干擾實(shí)驗(yàn)；堿性條件下，亞鐵離子生成Fe（OH）2沉淀；
（4）如果白色沉淀是Fe（OH）2，F(xiàn)e（OH）2不穩(wěn)定，極易被氧化生成Fe（OH）3；FeCO3在干燥空氣中穩(wěn)定，潮濕環(huán)境中需較長(zhǎng)時(shí)間才能被氧化為Fe（OH）3，通入空氣后根據(jù)白色固體變色時(shí)間長(zhǎng)短判斷白色沉淀成分．

解答 解：（1）亞鐵離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成CO2，所以生成的氣體是CO2，故答案為：CO2；
（2）白色固體可能是Fe（OH）2和FeCO3的混合物，所以假設(shè)3為白色固體是Fe（OH）2和FeCO3，
故答案為：Fe（OH）2和FeCO3；
（3）FeSO4和NaHCO3反應(yīng)生成Fe（OH）2沉淀、二氧化碳，根據(jù)元素守恒知還生成硫酸鈉，反應(yīng)方程式為FeSO4+2NaHCO3=Fe（OH）2↓+Na2SO4+2CO2↑；
二價(jià)鐵不穩(wěn)定，易被氧氣氧化而干擾實(shí)驗(yàn)，所以經(jīng)煮沸后冷卻的蒸餾水配制FeSO4和NaHCO3溶液的目的是除去水中溶解的氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵被迅速氧化；
反應(yīng)體系進(jìn)行了無氧處理并且碳酸氫鈉水解提供了堿性環(huán)境，所以白色沉淀中一定含有氫氧化亞鐵，
故答案為：FeSO4+2NaHCO3=Fe（OH）2↓+Na2SO4+2CO2↑；除去水中溶解的氧氣，防止生成的氫氧化亞鐵被迅速氧化；不同意；反應(yīng)體系進(jìn)行了無氧處理并且碳酸氫鈉水解提供了堿性環(huán)境；
（4）如果白色沉淀是Fe（OH）2，F(xiàn)e（OH）2不穩(wěn)定，極易被氧化生成Fe（OH）3；FeCO3在干燥空氣中穩(wěn)定，潮濕環(huán)境中需較長(zhǎng)時(shí)間才能被氧化為Fe（OH）3，通入空氣后根據(jù)白色固體變色時(shí)間長(zhǎng)短判斷白色沉淀成分，所以其實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論為：向生成的白色沉淀的試管中通入空氣，若白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，則假設(shè)2不成立；若白色沉淀短時(shí)間內(nèi)不變色，則假設(shè)2成立，
故答案為：向生成的白色沉淀的試管中通入空氣，若白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，則假設(shè)2不成立；若白色沉淀短時(shí)間內(nèi)不變色，則假設(shè)2成立．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生分析、判斷及實(shí)驗(yàn)操作能力，明確實(shí)驗(yàn)原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，要利用物質(zhì)性質(zhì)的不同點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．成熟的蘋果中含有淀粉、葡萄糖和無機(jī)鹽等，某課外興趣小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)證明某些成份的存在，請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）用小試管取少量的蘋果汁，加入新制Cu（OH）2懸濁液，并加熱，產(chǎn)生磚紅色的沉淀，則蘋果中含有C6H12O6（寫分子式）．
（2）葡萄糖在一定條件下可以得到化學(xué)式為C2H6O的化合物A．A+CH3COOH→有香味的產(chǎn)物，含A的體積分?jǐn)?shù)為75%的水溶液可以用做消毒劑．
（3）蘋果中含有蘋果酸，測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為134．取0.02mol蘋果酸，使其完全燃燒，將燃燒后的產(chǎn)物先后通過足量的無水CaCl2和堿石灰，兩者分別增重1.08g 和 3.52g．則分子中C、H原子的個(gè)數(shù)比2：3．蘋果酸的分子式是C4H6O5．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．某白色固體可能由①NH4Cl、②AlCl3、③KCl、④AgNO3、⑤NaOH中的一種或幾種組成，此固體投入水中得到澄清溶液，該溶液可使酚酞呈紅色，若向溶液中加稀硝酸到過量，有白色沉淀產(chǎn)生．則對(duì)原固體的判斷不正確的是（　�。�
A．肯定存在①B．至少存在②和⑤C．無法確定是否有③D．至少存在①、④、⑤

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．硫酸亞鐵銨是一種淺藍(lán)綠色晶體，俗稱摩爾鹽，其化學(xué)式為：FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O．硫酸亞鐵在空氣中易被氧化，而形成摩爾鹽后就穩(wěn)定了．硫酸亞鐵銨可由硫酸亞鐵與硫酸銨等物質(zhì)的量混合制得．三種鹽的溶解度（單位為g/100g水）如下表：
溫度/℃102030405070
（NH4）2SO473.075.478.081.084.591.9
FeSO4•7H2O40.048.060.073.3--
摩爾鹽18.121.224.527.931.338.5
如圖是模擬工業(yè)制備硫酸亞鐵銨晶體的實(shí)驗(yàn)裝置．

回答下列問題：
Ⅰ．（1）先用30%的氫氧化鈉溶液煮沸廢鐵屑（含少量油污、鐵銹、FeS等），再用清水洗凈．用氫氧化鈉溶液煮沸的目的是除去鐵屑中油污
（2）將處理好的鐵屑放人錐形瓶中，加入稀硫酸．錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可能為ABCD（填序號(hào)）．
A．Fe+2H+═Fe2++H2↑    
B．Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
C．2Fe3++S2-═2Fe2++S↓     
D．2Fe3++Fe═3Fe2+
（3）利用容器②的反應(yīng)，向容器①中通入氫氣，應(yīng)關(guān)閉活塞A，打開活塞BC （填字母）．容器③中NaOH溶液的作用是吸收硫化氫氣體，防止污染空氣；向容器①中通人氫氣的目的是防止亞鐵離子被氧氣氧化．
Ⅱ．待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí)，關(guān)閉活塞B、C，打開活塞A，繼續(xù)產(chǎn)生的氫氣會(huì)將錐形瓶中的硫酸亞鐵（含極少部分未反應(yīng)的稀硫酸）壓到飽和硫酸銨溶液的底部．在常溫下放置一段時(shí)間，試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨．
硫酸亞鐵與硫酸銨溶液混合就能得到硫酸亞鐵銨晶體，其原因是硫酸亞鐵銨的溶解度最��；從容器①中分離并得到純凈硫酸亞鐵銨晶體的操作方法是過濾、用酒精洗滌、干燥．
Ⅲ．制得的硫酸亞鐵銨晶體中往往含有極少量的Fe3+．為測(cè)定晶體中Fe2+的含量，稱取一份質(zhì)量為20.0g的硫酸亞鐵銨晶體樣品，制成溶液．用0.5mo1•L-1KMnO4溶液滴定，當(dāng)溶液中Fe2+全部被氧化，MnO-4被還原成Mn2+時(shí)，耗KMnO4溶液體積20.00mL．
滴定時(shí)，將KMnO4溶液裝在酸式（酸式或堿式）滴定管中，判斷反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液剛出現(xiàn)紫紅色，保持30s不變；晶體中FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．下列各溶液中，微粒的濃度關(guān)系式正確的是（　�。�
A．0.1mol•L-1的Na2S溶液：c（Na+）=2c（HS-）+2c（S2-）+2c（H2S）
B．常溫下，pH=2的鹽酸和pH=12的氨水等體積混合：c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）
C．0.1mol•L-1的NH4NO3溶液：c（NH4+）=c（NO3-）
D．常溫下，pH=3的H2SO3溶液：c（H+）=c（HSO3-）=1×10-5mol•L-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．利用廢鋁箔（主要成分為Al、少量的Fe、Si等）既可制取有機(jī)合成催化劑AlBr3又可制取凈水劑硫酸鋁晶體．
I．實(shí)驗(yàn)室制取無色的無水AlBr3（熔點(diǎn)：97.5℃，沸點(diǎn)：263.3～265℃）可用如圖1所示裝置，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟l．將鋁箔剪碎，用CCl4浸泡片刻，干燥，然后投入到燒瓶6中．
步驟2．從導(dǎo)管口7導(dǎo)入氮?dú)�，同時(shí)打開導(dǎo)管口l和4放空，一段時(shí)間后關(guān)閉導(dǎo)管口7和1；導(dǎo)管口4接裝有五氧化二磷的干燥管．
步驟3．從滴液漏斗滴入一定量的液溴于燒瓶6中，并保證燒瓶6中鋁過剩．
步驟4．加熱燒瓶6，回流一定時(shí)間．
步驟5．將氮?dú)獾牧鲃?dòng)方向改為從導(dǎo)管口4到導(dǎo)管口l．將裝有五氧化二磷的干燥管與導(dǎo)管口1連接，將燒瓶6加熱至270℃左右，使溴化鋁蒸餾進(jìn)入收集器2．
步驟6．蒸餾完畢時(shí)，在繼續(xù)通入氮?dú)獾那闆r下，將收集器2從3處拆下，并立即封閉3處．
（1）步驟l中，鋁箔用CCl4浸泡的目的是除去鋁箔表面的油脂等有機(jī)物．
（2）步驟2操作中，通氮?dú)獾哪康氖桥懦鲅b置中含有水蒸氣的空氣．
（3）步驟3中，該實(shí)驗(yàn)要保證燒瓶中鋁箔過剩，其目的是保證溴完全反應(yīng)，防止溴過量混入溴化鋁中．
（4）鋁與液溴反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3Br2=2AlBr3．
（5）步驟4依據(jù)何種現(xiàn)象判斷可以停止回流操作當(dāng)5的管中回流液呈無色或燒瓶6中物質(zhì)呈無色．
（6）步驟5需打開導(dǎo)管口l和4，并從4通入N2的目的是將溴化鋁蒸汽導(dǎo)入裝置2中并冷凝得到溴化鋁．
Ⅱ．某課外小組的同學(xué)擬用廢鋁箔制取硫酸鋁晶體，已知鋁的物種類別與溶液pH關(guān)系如圖2所示，實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：處理過的鋁箔；2.0mol•L-1NaOH溶液：2.0mol•L-1硫酸
（7）由鋁箔制備硫酸鋁晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：
①稱取一定質(zhì)量的鋁箔于燒杯中，分次加入2.0mol•L-1NaOH溶液，加熱至不再產(chǎn)生氣泡為止．
②過濾    
③濾液用2.0mol/L硫酸在不斷攪拌下調(diào)到pH4-10左右；
④過濾、洗滌  
⑤沉淀中不斷加入2.0mol/L硫酸至恰好溶解；
⑥蒸發(fā)濃縮；
⑦冷卻結(jié)晶； 
⑧過濾、洗滌、干燥．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．CuSO4?5H2O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用．如圖是CuSO4?5H2O的實(shí)驗(yàn)室制備流程圈．

根據(jù)題意完成下列填空：
（1）向含銅粉的稀硫酸中滴加少量濃硝酸（可加熱），在銅粉溶解時(shí)可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液呈藍(lán)色；有無色氣體生成．
（2）根據(jù)反應(yīng)原理，硝酸與硫酸的理論配比（物質(zhì)的量之比）為2：3．
（3）已知：CuSO4+2NaOH→Cu（OH）2+Na2SO4
稱取0.1000g提純后的CuSO4?5H2O試樣于錐形瓶中，加入0.1000mol/L氫氧化鈉溶液28.00mL，反應(yīng)完全后，過量的氫氧化鈉用0.1000mol/L鹽酸滴定至終點(diǎn)，耗用鹽酸20.16mL，則0.1000g該試樣中含CuSO4?5H2O0.098g．
（4）在滴定中，眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色變化；滴定終點(diǎn)時(shí)，準(zhǔn)確讀數(shù)應(yīng)該是滴定管上藍(lán)線粗細(xì)交界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的刻度．
（5）若上述滴定操作中，滴定管加鹽酸之前未進(jìn)行潤(rùn)洗，則測(cè)得試樣中所含CuSO4?5H2O的質(zhì)量偏小．（填“偏大”“偏小”或“無影響”）
（7）如果l.040g提純后的試樣中含CuSO4?5H2O的準(zhǔn)確值為1.015g，而實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果是1.000g，測(cè)定的相對(duì)誤差為-1.48%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．X、Y、Z均為短周期元素，X、Y同一周期，X、Z的最低價(jià)離子分別為X2-和Z-，Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．下列說法正確的是（　�。�
A．原子的最外層電子數(shù)：X＞Y＞ZB．單質(zhì)沸點(diǎn)：Z＞Y
C．離子半徑：X2-＞Y+＞Z-D．原子序數(shù)：X＞Y＞Z

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．下表是元素周期表的一部分，回答有關(guān)問題：
    主族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
二（1）（2）
三（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）
四（10）（11）（12）
（1）寫出下列元素符號(hào)：（1）N，（6）Si
（2）在這些元素中，最不活潑的元素的結(jié)構(gòu)示意圖是．
（3）在這些元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的與呈兩性的發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3HClO4+Al（OH）3=Al（ClO4）3+3H2O；堿性最強(qiáng)的與呈兩性的發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（4）在（2）（3）（8）（10）這些元素簡(jiǎn)單離子中，離子半徑由大到小的順序是Cl-＞K+＞F-＞Na+（填離子符號(hào)）
（5）元素（8）、（11）和氧元素形成一種廣泛使用殺菌消毒劑，該物質(zhì)中存在的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵．
（6）用電子式表示由元素（8）和（10）形成化合物的過程：．

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