資料:(1)草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)呈淡黃色;(2)KMnO4在酸性條件的還原產(chǎn)物為Mn2+。某課題組為探究草酸亞鐵晶體的化學(xué)性質(zhì),進行了一系列實驗探究。
(1)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色,并檢測到CO2生成。這說明草酸亞鐵晶體具有 (填“氧化性”、“還原性”或“堿性”)。若反應(yīng)中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,則參加反應(yīng)的KMnO4為 ______mol。
(2)資料表明:在密閉容器中加熱到一定溫度時,草酸亞鐵晶體可完全分解,生成幾種氧化物,殘留物為黑色固體。課題組根據(jù)課本上所介紹的鐵的氧化物的性質(zhì),對黑色固體的組成提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:全部是FeO;假設(shè)二: ;假設(shè)三:
(3)為驗證上述假設(shè)一是否成立,課題組進行如下研究。
【定性研究】請你完成下表中內(nèi)容。
實驗步驟(不要求具體的操作過程) |
預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 |
取少量黑色固體, |
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【定量研究】課題組在文獻中查閱到,F(xiàn)eC2O4·2H2O受熱分解時,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示,寫出加熱到400℃時,F(xiàn)eC2O4·2H2O晶體受熱分解的化學(xué)方程式為: 。
根據(jù)圖象,如有1.0 g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱,最終殘留黑色固體的質(zhì)量大于0.4 g。某同學(xué)由此得出結(jié)論:假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論 (填“同意”或“不同意”),并簡述理由 。
(共15分)
(1)還原性(1分),0.6(2分)
(2)假設(shè)二:全部是四氧化三鐵(2分);假設(shè)三:氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物(2分)
(3)[定性研究] 實驗步聚:取少量黑色固體,加入適量的稀鹽酸(或稀硫酸)溶解(1分),在溶液中加入KSCN溶液(1分),F(xiàn)象與結(jié)論:若溶液不變紅,則假設(shè)一成立(1分),若溶液變紅,則假設(shè)一不成立(1分)。
[定量研究]FeC2O4.2H2OFeO+CO+CO2+2H2O(2分,或FeC2O4 FeO+CO+CO2)
不同意(1分),實驗未在密閉容器中進行,F(xiàn)eO會被空氣進一步氧化,生成鐵的其它氧化物(1分)。
【解析】
試題分析:
(1)結(jié)合題中信息可以得出草酸亞鐵晶體具有還原性;利用電子守恒1 mol FeC2O4·2H2O中+2價Fe和+3價C分別被氧化為+3價和+4價,所以1 mol FeC2O4·2H2O共失去3mole-,KMnO4在酸性條件的還原產(chǎn)物為Mn2+,1mol KMnO4得到5mol e-,則參加反應(yīng)的KMnO4為0.6mol。
(2)黑色的鐵的氧化物有氧化亞鐵和四氧化三鐵兩種; 根據(jù)Fe2+不能使KSCN溶液變紅, Fe3+能使KSCN溶液變紅,得出定性研究實驗步聚、現(xiàn)象與結(jié)論。
(3)定量研究中,m(FeC2O4·2H2O)=1g, 則n(FeC2O4·2H2O)=1/180mol,F(xiàn)eC2O4·2H2O中H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1/5,結(jié)合圖像加熱到200℃時間內(nèi),是失去水的過程;200℃-400℃時,若C全部轉(zhuǎn)化為CO2,則△m=;若C全部轉(zhuǎn)化為CO,△m=,實際△m=0.4g,設(shè)n(CO2)=xmol,n(CO)=2/180 – xmol。解得x=1/180,所以產(chǎn)物為n(CO2)/ n(CO)=1/1的混合氣體可得:FeC2O4.2H2OFeO+CO+CO2+2H2O或FeC2O4 FeO+CO+CO2;實驗未在密閉容器中進行,F(xiàn)eO會被空氣進一步氧化,生成鐵的其它氧化物,而使殘留物質(zhì)量變化。
考點:本題以探究實驗為基礎(chǔ),考查了元素及化合物性質(zhì)、探究基本方法,氧化還原反應(yīng)計算,結(jié)合圖像的化學(xué)計算。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
實驗步驟(不要求具體的操作過程) | 預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 |
取少量黑色固體, |
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年安徽省高三年級第一次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題
草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)呈淡黃色。某課題組為探究草酸業(yè)鐵晶體的化學(xué)性質(zhì), 進行了一系列實驗探究。
(1)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色,并檢測到二氧化碳?xì)怏w生成。這說明草酸亞鐵晶體具有 (填“氧化性”、“還原性”或“堿性”)。若反應(yīng)中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,則參加反應(yīng)的KMnO4為 mol。
(2)資料表明:在密閉容器中加熱到一定溫度時,草酸亞鐵晶體可完全分解,生成幾種氧化物,殘留物為黑色固體。課題組根據(jù)課本上所介紹的鐵的氧化物的性質(zhì),對黑色固體的組成提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:全部是FeO
假設(shè)二:
假設(shè)三:
(3)為驗證上述假設(shè)一是否成立,課題組進行如下研究。
【定性研究】請你完成下表中內(nèi)容。
實驗步驟(不要求寫出具體操作過程) |
預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 |
取少量黑色固體,
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【定量研究】課題組在文獻中查閱到,F(xiàn)eC2O4·2H2O受熱分解時,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示,寫出加熱到400℃時,F(xiàn)eC2O4·2H2O晶體受熱分解的化學(xué)方程式為: 。
根據(jù)圖象,如有1.0 g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱,最終殘留黑色固體的質(zhì)量大于0.4 g。某同學(xué)由此得出結(jié)論:假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論,并簡述理由:
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