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题目列表(包括答案和解析)

下面是某学习小组进行研究性学习的过程:【研究课题】探讨溶液中Fe3+之间发生的反应类型。

【提出猜想】同学们对溶液中Fe3+之间的反应进行了猜想,提出了如下观点:

Ⅰ、认为发生相互促进的水解反应,其离子反应方程式为:

2Fe3++3+6H2O*2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3

Ⅱ、认为发生氧化还原反应,其离子反应方程式为:

2Fe3+++H2O*2Fe2++2H++

【实验验证】为验证“猜想”,同学们实验如下:

(1)取一定量的Na2SO3固体配成Na2SO3浓溶液。

(2)取5 mL FeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,溶液颜色先由黄色变为红棕色,但无气泡产生,无沉淀生成;继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变成红褐色溶液。

(3)换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复上述实验,产生的现象完全相同。

(4)为判断红褐色溶液中含有Fe(OH)3从而证明猜想Ⅰ正确。①部分同学认为只要证明该体系为胶体即可,因此通过_____________现象设计实验方案,证明了其为Fe(OH)3胶体;

②部分同学从反证法的角度考虑,认为只要证明红褐色溶液中仍然有+3价的铁,可说明Fe3+没有被还原为Fe2+则猜想Ⅱ不正确,设计方案为,观察到,从而说明红褐色溶液中含有+3价的铁。

(5)另有部分同学认为只要证明红褐色溶液中含有可判断猜想Ⅱ正确,因此设计方案为_____________,观察到有白色沉淀生成_____________。

【解释结论】综合(4)(5)考虑,Fe3+的反应类型为_____________。

【实验反思】某学同认为(5)中来源不一定是被Fe3+氧化得到的,因此不能推断猜想Ⅱ正确。你是否赞成该同学的观点_____________(填“是”或“否”)。如果赞成,你对实验改进的建议_____________(如果不赞成,该问不必作答)。

【拓展探究】鉴于Na2CO3在组成上与Na2SO3相似,某同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,马上观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是_____________;同学们交流后认为二者水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,除有较强的还原性而没有还原性的原因外,还可能有的原因是__________________________。

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下面是某化学学习小组的同学进行探究草酸晶体受热分解的产物和利用其产物进行实验的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.

[查阅资料]该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:

[提出猜想](1)草酸分解产物中有水;

(2)草酸分解产物中的气体可能是CO、CO2或它们的混合物.

[设计方案]:化学学习小组的同学经过讨论,设计了如下图所示的装置进行“猜想”的实验探究和进行某赤铁矿石经处理后样品的测定.已知:A中装有草酸晶体,B中装有碱石灰,C中装有m g样品(杂质只含有CuO、FeO),D中盛装足量的澄清石灰水.

[讨论与交流]

(1)上图A是用来加热草酸晶体并验证“猜想(1)”的.小华认为该装置错误,正确应是试管口略向下倾斜的,你的判断和理由是______________.

(2)请你设计完成“证明分解产物中有CO2”的实验方案[用简要的实验装置图在方框内表示,要体现所使用仪器和试剂].

(3)证明分解产物中有CO的现象是_______________.

(4)样品在充分还原后,得金属混合物10 g,D中得到20.0 g沉淀.则:

①样品的质量是多少g?;

②通过上述方法制得的金属混合物放置一段时间后,发现表面生锈(铜未生锈),取b g加入1 L 1 mol·L-1的H2SO4溶液中(整个反应过程中无气体产生),完全溶解,最终溶液中c(Fe3+)=0.1 mol·L-1、c(Cu2+)=0.05 mol·L-1,则b的范围是多少(假设反应后溶液的体积为1 L).(写出计算过程)

(5)E装置的作用是_________________.

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某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu                 ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物   ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
资料获悉:(1)2Fe(OH)3
  △  
.
 
 Fe2O3+3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:
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(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的
 
.(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为
 
的观点正确(填“乙”“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前 反应后

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

洗气瓶和所盛溶液
的总质量为180.0g
洗气瓶和瓶中物质
的总质量为183.1g
交流讨论:
(1)在装置A中先通CO气体的作用是
 

(2)应该选择
 
组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第
 
组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式
 
;实验中观察到A装置中的现象为
 

(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
 
(填“需要”或“不需要”),理由是
 

反思评价:戊同学指出:从环保角度,图2装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?
 

拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?
 
(填“可行”或“不可行”).

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某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu         ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物  ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
资料获悉:(1)2Fe(OH)3数学公式 Fe2O3+3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:

(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的______.(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为______的观点正确(填“乙”“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前反应后

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

洗气瓶和所盛溶液
的总质量为180.0g
洗气瓶和瓶中物质
的总质量为183.1g
交流讨论:
(1)在装置A中先通CO气体的作用是______.
(2)应该选择______组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第______组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式______;实验中观察到A装置中的现象为______.
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?______(填“需要”或“不需要”),理由是______.
反思评价:戊同学指出:从环保角度,图2装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?______.
拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?______(填“可行”或“不可行”).

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