某�；瘜W(xué)興趣小組為了探究粗鐵粒（含有少量金屬銅雜質(zhì)）與某濃度硝酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下探究活動(dòng)：

探究一

（1）將粗鐵粒投入某濃度硝酸中，某同學(xué)觀察該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，反應(yīng)開(kāi)始逐漸加快。請(qǐng)分析反應(yīng)逐漸加快的可能原因①_____________②_____________。

（2）另稱取粗鐵粒10 g放入某濃度硝酸中，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。為了探究溶液X中鐵元素的價(jià)態(tài)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

有藥品和儀器：0.1mol/L KSCN溶液、0.1mol/L KI溶液、0.2mol/L酸性高錳酸鉀溶液、氯水等，試管和滴管。

請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究上述猜想是否正確，填寫下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟

現(xiàn)象

結(jié)論

離子方程式

第一步

取2～3 mL溶液裝于試管，向試管中加入幾滴KSCN溶液。

 

 

第二步

 

若溶液紫色褪去，則溶液含有Fe2+；若無(wú)明顯變化，則不含F(xiàn)e3+。

 

探究二

為了探究氣體Y的成分，同學(xué)乙設(shè)計(jì)了如下裝置（不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4）

（3）裝置乙的作用：                               。

（4）裝置丙收集滿氣體后，通過(guò)氣泡鼓入空氣后，有紅棕色氣體生成，能否確定氣體Y中含NO？說(shuō)明理由__________                          __。

（5）同學(xué)丁為了探究氣體Y的組成，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將224mL氣體Y通入足量的NaOH溶液中，氣體被完全吸收，所得溶液再用0.1500mol/L酸性KMnO4溶液滴定，消耗20.00mLKMnO4溶液。則氣體Y中NO、NO2的體積比為           。（已知2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH＝2NaNO2+H2O）

 

【答案】

 

（1）①反應(yīng)放熱，一段時(shí)間后溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；

②由于鐵中含雜質(zhì)銅，反應(yīng)時(shí)形成Fe-Cu 微型原電池，加快反應(yīng)速率

（2）

步驟

操作

現(xiàn)象與結(jié)論

可能的離子方程式

第1步

 

若溶液變紅色，則溶液含有Fe3+；若無(wú)現(xiàn)象，則不含F(xiàn)e3+

Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3

第2步

另取少量溶液裝于試管，向試管里滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液

 

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

（3）驗(yàn)證NO2的存在并除去NO2

（4）不能確定，由于NO2與水反應(yīng)也能生成NO，故不能確定氣體Y中含NO。

（5）1∶3

【解析】

試題分析：（1）①將粗鐵粒投入某濃度硝酸中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，反應(yīng)開(kāi)始逐漸加快，可從2個(gè)方面答：其一是溫度原因，其二是形成原電池，故答案為：反應(yīng)放熱，一段時(shí)間后溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；②由于鐵中含雜質(zhì)銅，反應(yīng)時(shí)形成Fe-Cu微型原電池，加快反應(yīng)速率；

（2）可以選擇硫氰酸鉀來(lái)檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子，存在三價(jià)鐵離子時(shí)，溶液變紅色，亞鐵離子具有還原性，可以被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子，導(dǎo)致高錳酸鉀褪色，故答案為：

步驟

操作

現(xiàn)象與結(jié)論

可能的離子方程式

第1步

 

若溶液變紅色，則溶液含有Fe3+；若無(wú)現(xiàn)象，則不含F(xiàn)e3+

Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3

第2步

另取少量溶液裝于試管，向試管里滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液

 

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

 

（3）裝置乙中NO2與Na2S溶液反應(yīng)，可看作是先生成硝酸，硝酸在與Na2S溶液反應(yīng)生成S沉淀，故可驗(yàn)證NO2的存在并除去NO2，故答案為：驗(yàn)證NO2的存在并除去NO2；

（4）由于NO2與水反應(yīng)也能生成NO，故不能確定氣體Y中含NO，可以在乙和丙裝置間加一個(gè)檢驗(yàn)NO2是否除盡裝置，故答案為：不能確定，由于NO2與水反應(yīng)也能生成NO，故不能確定氣體Y中含NO；

（5）由5NO2-～2 MnO4-，故2n（NO2-）=7.5×10-3 mol，設(shè)NO、NO2的物質(zhì)的量分別為x、y mol，則有：x+y=10×10-3 mol，2x+1/2（y-x）=7.5×10-3，解得：x=2.5×10-3 mol，y=7.5×10-3 mol，氣體Y中NO、NO2的體積比為1：3，故答案為：1：3。

考點(diǎn)：探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及物質(zhì)組成

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?信陽(yáng)二模）某�；瘜W(xué)興趣小組為了測(cè)定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究濃硫酸的某些性質(zhì)，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方案（夾持儀器已省略），請(qǐng)你參與此項(xiàng)活動(dòng)并回答相應(yīng)問(wèn)題．
Ⅰ、探究濃硫酸的某些性質(zhì)
（1）按圖1的連接裝置，檢查裝置的氣密性，稱量E的質(zhì)量．
（2）將m g鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸．未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B容器中均無(wú)明顯現(xiàn)象，其原因是：
常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)
常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)
．
（3）點(diǎn)燃酒精燈一段時(shí)間后，A、B中可觀察到明顯的現(xiàn)象．寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Fe+6H2SO4（濃）
  △  
.
 
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
2Fe+6H2SO4（濃）
  △  
.
 
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
、
C+2H2SO4（濃）
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+2H2SO4（濃）
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
．
（4）反應(yīng)一段時(shí)間后，從A中逸出氣體的速率仍然較快，除因溫度較高，反應(yīng)放熱外，還可能的原因是
鐵、碳在酸溶液中形成原電池
鐵、碳在酸溶液中形成原電池
．
Ⅱ、測(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（5）待A中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下E并稱重．E增重b g．則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
11m-3b
11m
×100%
11m-3b
11m
×100%
（用含m、b的表達(dá)式表示）．
（6）甲同學(xué)認(rèn)為，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會(huì)偏低，原因是空氣中CO2、H2O進(jìn)入E管使b增大．你認(rèn)為改進(jìn)的方法是
E裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管
E裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管
．
（7）乙同學(xué)認(rèn)為，即使甲同學(xué)認(rèn)為的偏差得到改進(jìn)，依據(jù)此實(shí)測(cè)得合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也可能會(huì)偏高．你認(rèn)為其中的原因是
反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體未能完全排到裝置E中，導(dǎo)致b偏低
反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體未能完全排到裝置E中，導(dǎo)致b偏低
．
（8）某同學(xué)認(rèn)為上述方法較復(fù)雜，使用下圖所示的裝置和其他常用實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)定某些數(shù)據(jù)即可．為了快速準(zhǔn)確的計(jì)算出鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)操作是
C
C
（填寫代號(hào)）．
A．用排水法測(cè)定H2的體積
B．反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量殘?jiān)馁|(zhì)量
C．測(cè)定反應(yīng)前后裝置和藥品的總質(zhì)量．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?宣城二模）某校化學(xué)興趣小組為了探究粗鐵粒（含有少量金屬銅雜質(zhì)）與某濃度硝酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下探究活動(dòng)：
探究一
（1）將粗鐵粒投入某濃度硝酸中，某同學(xué)觀察該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，反應(yīng)開(kāi)始逐漸加快．請(qǐng)分析反應(yīng)逐漸加快的可能原因
反應(yīng)放熱，一段時(shí)間后溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；②由于鐵中含雜質(zhì)銅，反應(yīng)時(shí)形成Fe-Cu微型原電池，加快反應(yīng)速率
反應(yīng)放熱，一段時(shí)間后溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；②由于鐵中含雜質(zhì)銅，反應(yīng)時(shí)形成Fe-Cu微型原電池，加快反應(yīng)速率
．
（2）另稱取粗鐵粒10g放入某濃度硝酸中，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y．為了探究溶液X中鐵元素的價(jià)態(tài)，同學(xué)甲設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：有藥品和儀器：0.1mol?L-1 KSCN溶液；0.1mol?L-1 KI溶液；0.2mol?L-1酸性高錳酸鉀溶液；氯水等；試管和滴管
請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究上述猜想是否正確，填寫下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 離子方程式
第一步 取2-3mL溶液裝于試管，向試管中加入幾滴KSCN溶液．
若溶液變紅色，則溶液含有Fe3+；
若無(wú)現(xiàn)象，則不含F(xiàn)e3+
若溶液變紅色，則溶液含有Fe3+；
若無(wú)現(xiàn)象，則不含F(xiàn)e3+
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
第二步
另取少量溶液裝于試管，向試管里滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液
另取少量溶液裝于試管，向試管里滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液
 若溶液紫色褪去，則溶液含有Fe2+；
若無(wú)明顯變化，則不含F(xiàn)e3+．
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
探究二   為了探究氣體Y的成分，同學(xué)乙設(shè)計(jì)了如下裝置（不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4）
（3）裝置乙的作用：
驗(yàn)證NO2的存在并除去NO2
驗(yàn)證NO2的存在并除去NO2
．
（4）裝置丙收集到滿氣體后，通過(guò)氣泡鼓入空氣后，有紅棕色氣體生成，能否確定氣體Y中含NO？說(shuō)明理由．
不能確定，由于NO2與水反應(yīng)也能生成NO，故不能確定氣體Y中含NO
不能確定，由于NO2與水反應(yīng)也能生成NO，故不能確定氣體Y中含NO
．
（5）同學(xué)丁為了探究氣體Y的組成，將224mL氣體Y通入足量的NaOH溶液中，氣體被完全吸收，所得溶液再用0.15mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定，消耗20mL KMnO4溶液．則氣體Y中NO、NO2的體積比為
1：3
1：3
．（已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011屆安徽省宣城市高三第二次調(diào)研測(cè)試（理綜）化學(xué)部分 題型：實(shí)驗(yàn)題

(15分)某�；瘜W(xué)興趣小組為了探究粗鐵粒（含有少量金屬銅雜質(zhì)）與某濃度硝酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下探究活動(dòng)：
探究一
（1）將粗鐵粒投入某濃度硝酸中，某同學(xué)觀察該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，反應(yīng)開(kāi)始逐漸加快。請(qǐng)分析反應(yīng)逐漸加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
（2）另稱取粗鐵粒10 g放入某濃度硝酸中，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。為了探究溶液X中鐵元素的價(jià)態(tài),同學(xué)甲設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：有藥品和儀器：0.1mol·L-1 KSCN溶液；0.1 mol·L-1 KI溶液；0.2 mol·L-1酸性高錳酸鉀溶液；氯水等；試管和滴管
請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究上述猜想是否正確，填寫下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟
現(xiàn)象
結(jié)論
離子方程式
第一步
取2-3 mL溶液裝于試管，向試管中加入幾滴KSCN溶液。
 
 
第二步
 
若溶液紫色褪去，則溶液含有Fe2+；
若無(wú)明顯變化，則不含F(xiàn)e3+。
 
探究二  為了探究氣體Y的成分，同學(xué)乙設(shè)計(jì)了如下裝置（不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4）

(3)裝置乙的作用：                                                 。
（4）裝置丙收集到滿氣體后，通過(guò)氣泡鼓入空氣后，有紅棕色氣體生成，能否確定
氣體Y中含NO？說(shuō)明理由。
________________________________________________________________________。
(5) 同學(xué)丁為了探究氣體Y的組成，將224mL氣體Y通入足量的NaOH溶液中，氣體被完全吸收，所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，消耗20 mLKMnO4溶液。
則氣體Y中NO、NO2的體積比為           。
（已知2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH＝2NaNO2+H2O）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011-2012學(xué)年河南省信陽(yáng)市畢業(yè)班第二次調(diào)研考試化學(xué)試卷 題型：填空題

（16分）某校化學(xué)興趣小組為了測(cè)定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究濃硫酸的某些性質(zhì)，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方案（夾持儀器已省略），請(qǐng)你參與此項(xiàng)活動(dòng)并回答相應(yīng)問(wèn)題。

    I、探究濃硫酸的某些性質(zhì)

   （1）按圖示的連接裝置，檢查裝置的氣密性，稱量E的質(zhì)量。

（2）將m g鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸。未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B容器中均無(wú)明顯現(xiàn)象，其原因是：___________________________________。

   （3）點(diǎn)燃酒精燈一段時(shí)間后，A、B中可觀察到明顯的現(xiàn)象。

    寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________、____________________。

（4）反應(yīng)一段時(shí)間后，從A中逸出氣體的速率仍然較快，除因溫度較高，反應(yīng)放熱外，還可能的原因是_________________________________________________。

    Ⅱ、測(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（5）待A中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下E并稱重。E增重b g。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)________________________（用含m、b的表達(dá)式表示）。

（6）甲同學(xué)認(rèn)為，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會(huì)偏低，原因是空氣中CO2、H2O進(jìn)入E管使b增大。你認(rèn)為改進(jìn)的方法是_________________。

（7）乙同學(xué)認(rèn)為，即使甲同學(xué)認(rèn)為的偏差得到改進(jìn)，依據(jù)此實(shí)

驗(yàn)測(cè)得合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也可能會(huì)偏高。你認(rèn)為其中的原因

是__________________。

   （8）某同學(xué)認(rèn)為上述方法較復(fù)雜，使用下圖所示的裝置和其他

常用實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)定某些數(shù)據(jù)即可。為了快速準(zhǔn)確的計(jì)算出鐵的

質(zhì)量分?jǐn)?shù)，最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)操作是_____________（填寫代號(hào)）。

   

A．用排水法測(cè)定H2的體積

B．反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量殘?jiān)馁|(zhì)量

C．測(cè)定反應(yīng)前后裝置和藥品的總質(zhì)量

 

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