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某化學研究性學習小組用CO還原Fe₂O₃，并在實驗結束后用磁鐵吸出生成的黑色粉末X進行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的組成，并進行相關實驗。
[查閱資料]
①CO還原Fe₂O₃的實驗中若溫度不同、受熱不均時會生成Fe₃O₄，也能被磁鐵吸引。
②Fe₃O₄＋8H⁺=2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O
③Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O
8Fe＋30HNO₃(更稀)=8Fe(NO₃)₃＋3NH₄NO₃＋9H₂O
④3Fe₃O₄＋28HNO₃(稀)=9Fe(NO₃)₃＋NO↑＋14H₂O
[實驗探究]
I．定性檢驗

⑴實驗③發生的反應的離子方程式為______________。
⑵ 上述實驗說明黑色粉末X中含有______________ 。
II．定量測定根據下圖所示的實驗方案進行實驗并記錄數據：

⑴操作Z的名稱是_____________。
⑵通過以上數據，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物質的量為____________。
[交流討論] 在實驗過程中，發現在溶液Y中滴加過量NaOH溶液時有刺激性氣味氣體生成。為了確定溶液Y中各離子濃度，甲同學重復上述實驗。在步驟①中共收集到標準狀況下896mL的氣體，經分析其中只含有NO；測得溶液Y中c(H⁺)＝0.5mol/L。通過計算可知，溶液Y中c(Fe³⁺)＝__________mol/L，c(NH₄⁺)＝___________mol/L，c(NO₃^-)＝___________mol/L。請畫出在200mL溶液Y中加入NaOH物質的量與生成的Fe(OH)₃沉淀物質的量的關系曲線。

[實驗探究]
I．⑴Fe＋Cu²⁺ =Fe²⁺＋Cu ；⑵Fe和Fe₃O₄
II．⑴過濾； ⑵Fe 0.11mol、Fe₃O₄ 0.03mol
[交流討論] 1 ；0.15 ； 3.65

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

某化學研究性學習小組對某無色水樣的成分進行檢驗，已知該水樣中只可能含有K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Ag⁺、Ca²⁺、CO

、SO

、Cl^-中的若干種離子．該小組同學取100mL水樣進行實驗，向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1mol/L的硝酸，實驗過程中沉淀質量的變化情況如右圖所示：
（1）水樣中一定含有的陰離子是

SO₄^2-，CO₃^2-

，其物質的量濃度之比為

1：2

．
（2）寫出BC段所表示反應的離子方程式：

BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O

．
（3）由B到C點變化過程中消耗硝酸的體積為

40ml

．
（4）試根據實驗結果推測K⁺是否存在？

是

（填“是”或“否”）；若存在，K⁺的物質的量濃度c（K⁺）的范圍是

≥0.6mol/L

．（若K⁺不存在，則不必回答該問）．
（5）設計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子：

取少量水樣與試管中，向試管中加入過量升溫硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全和無氣體生成后，向上層清液中滴加適量的硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原水樣中含有Cl-，若無白色沉淀生成，證明無Cl^-存在

．（寫出實驗步驟、現象和結論）

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2010?南通模擬）某化學研究性學習小組通過查閱資料，設計了如圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來制備NiSO₄?7H₂O．已知某化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni，還含有Al（31%）、Fe（1.3%）的單質及氧化物，其他不溶雜質（3.3%）．

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的pH如下：

沉淀物	Al（OH）₃	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Ni（OH）₂
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列問題：
（1）操作a、c中需使用的儀器除鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、燒杯、玻璃棒外還需要的主要儀器為

漏斗、蒸發皿

．
（2）“堿浸”過程中發生的離子方程式是

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂O

．
（3）“酸浸”時所加入的酸是

H₂SO₄

（填化學式）．酸浸后，經操作a分離出固體①后，溶液中可能含有的金屬離子是

Ni²⁺、Fe²⁺

．
（4）操作b為調節溶液的pH，你認為pH的最佳調控范圍是

3.2-9.2

．
（5）“調pH為2～3”的目的是

防止在濃縮結晶過程中Ni²⁺水解

．
（6）產品晶體中有時會混有少量綠礬（FeSO₄?7H₂O），其原因可能是

H₂O₂的用量不足（或H₂O₂失效）、保溫時間不足導致Fe²⁺未被完全氧化造成的

．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?泰州一模）某化學研究性學習小組為探究某品牌花生油中不飽和脂肪酸的含量，進行了如下實驗：
步驟Ⅰ：稱取0.4g花生油樣品，置于兩個干燥的碘瓶（如圖）內，加入10mL四氯化碳，輕輕搖動使油全部溶解．向碘瓶中加入25.00mL含0.01mol IBr的無水乙酸溶液，蓋好瓶塞，在玻璃塞與瓶口之間滴加數滴10%碘化鉀溶液封閉縫隙，以免IBr的揮發損失．
步驟Ⅱ：在暗處放置30min，并不時輕輕搖動．30min后，小心地打開玻璃塞，用新配制的10%碘化鉀10mL和蒸餾水50mL把玻璃塞和瓶頸上的液體沖洗入瓶內．
步驟Ⅲ：加入指示劑，用0.1mol?L^-1硫代硫酸鈉溶液滴定，用力振蕩碘瓶，直至終點．
測定過程中發生的相關反應如下：
①

②IBr+KI=I₂+KBr
③I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
請回答下列問題：
（1）已知鹵素互化物IBr的性質與鹵素單質類似，實驗中準確量取IBr溶液應選用的儀器是

酸式滴定管（或移液管）

，碘瓶不干燥會發生反應的化學方程式

IBr+H₂O=HIO+HBr

．
（2）步驟Ⅱ中碘瓶在暗處放置30min，并不時輕輕搖動的原因是

碘瓶置于暗處可減少溴化氫揮發，不斷攪動可以讓物質間充分反應

．
（3）步驟Ⅲ中所加指示劑為

淀粉溶液

，滴定終點的現象

溶液由藍色恰好變為無色且30秒內不變化

．
（4）反應結束后從液體混合物中回收四氯化碳，所需操作有

分液、蒸餾

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

鋇（Ba）和鍶（Sr）及其化合物在工業上有著廣泛的應用，它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO₄和SrSO₄都是難溶性鹽．工業上提取鋇和鍶時首先將BaSO₄和SrSO₄轉化成難溶弱酸鹽．
已知：SrSO₄（s）?Sr²⁺（aq）+SO^2-₄（aq） K_SP=2.5×10^-7
SrSO₃（s）?Sr²⁺（aq）+CO^2-₄（aq） K_SP=2.5×10^-9
（1）將SrSO₄轉化成SrCO₃的離子方程式為

，該反應的平衡常數表達式為

；該反應能發生的原因是

．（用沉淀溶解再平衡的有關理論解釋）
（2）對于上述反應，實驗證明增大CO^2-₃的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO₄的轉化率．判斷在下列兩種情況下，平衡常數K的變化情況（填“增大”、“減小”或“不變”）：
①升高溫度，平衡常數K將

；
②增大CO^2-₃的濃度，平衡常數K將

．
（3）已知，SrSO₄和SrCO₃在酸中的溶解性與BaSO₄和BaCO₃類似，設計實驗證明上述過程中SrSO₄是否完全轉化成SrCO₃．實驗所用試劑為

；實驗現象及其相應結論

．
（4）BaCl₂溶液和Ba（NO₃）₂溶液是實驗中檢驗SO^2-₄的常用試劑．某化學研究性學習小組檢驗某溶液中存在SO^2-₄時，首先加入Ba（NO₃）₂溶液，產生白色沉淀，然后加入過量稀硝酸，白色沉淀不溶解，由此得出結論：溶液中一定含有SO^2-₄．你認為該推理是否嚴密？試說明理由．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某化學研究性學習小組為了解從工業溴中提純溴的方法，查閱了有關資料，Br₂的沸點為59℃．微溶于水，有毒性和強腐蝕性．他們參觀生產過程后，繪制了如圖裝置簡圖．

請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱：

，冷卻水從

進，

出；
②實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關鍵條件：

．
③C中液體產生顏色為

；
④燒杯A的作用

，D中液體的作用是

．

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