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草酸亚铁晶体受热分解实验装置图

发布时间:2024-06-13 03:36:39

A. 某课题组为探究淡黄色草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O)的化学性质,进行了一系列实验探究.(1)向盛有草酸

(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蚂槐荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到CO2生成.说明草酸亚铁被氧化为铁离子、二氧化碳气体,草酸亚铁具有还原性,依据氧化还原反应电子守恒原子守恒配平书写离子方程式为:5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O,
故答案为:还原性;5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++5CO2↑+12H2O;
(2)假设一:全部是氧化亚铁;假设二:全部是四氧化三铁;假设三:氧化亚铁和四氧化三铁的混合物;
故答案为:全部是四氧化三铁;氧化亚铁和四氧化三铁的混合物;
(3)闷渣友实验步聚:取少量黑色固体,加入适量的稀盐酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液.现象与结论:若溶液不变红,则假设一成立,若溶液变红,则假设一不成立;
故答案为:加入适量的稀盐酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入KSCN溶液;若溶液不变红,则假设一成立,若溶液变红,则假设一不成立;
(4)通过剩余固体的质量可知,过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失梁基去结晶水,设失去结晶水x,图象分析可知固体质量变化1.0-0.8=0.2g,依据则反应的化学方程式计算为:FeC2O4?2H2O

.

B. 草酸亚铁晶体(FeC 2 O 4 ·2H 2 O)在医药行业可用作补血剂。某化学兴趣小组的同学为探究草酸亚铁晶体的

(1)还原性;0.6
(2)将装置A中的试管口改为向上倾斜
(3)①除去晶裂御旁体分解产生的CO 2 ;F中粉末变红,晶体分解产生的CO 2 已被除去,但G中的澄清石灰水仍变浑浊
②气密性;F
③ 待装置A中的试管冷却后,取下试肆橡管,向试管中加入稀硫酸,若有气拆乎泡产生,则说明FeO被CO还原生成了单质铁

C. 某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC2O4nH2O)分解的实验探究.经过小组讨论,他们设计了如下装

(1)装置图分析可知,装置A是生成氮气的发生装置,利用生成氮气提供惰性环境,避免干扰分解产物的分析和验证,加入药品前,应该进行的实验操作是检查装置气密性检查;
故答案为:检查装置气密性检查;
(2)实验时先打开活塞a,并加热烧瓶A一段时间,其目的是利用氮气排除装置中的空气,避免空气中二氧化碳对实验造成干扰;然后停止加热,关闭活塞a,实验结束前,还要打开活塞a,加热烧瓶A一段时间,其目的是实验结束把生成的产物全部赶到后面的装置充分反应,减少测定误差;
故答案为:用生成的N2排除装置内的空气,避免空气中CO2对实验造成的干扰;使分解产物全部通过后面的装置,充分反应;
(3)D中是澄清石灰水,生成沉淀证明生成二氧化碳,证明一氧者历化碳生成可以利用装置F中澄清石灰水不变浑浊,一氧化碳还原氧化铜反应生成二氧化碳通过I澄清石灰水变浑浊;结晶水合物分解生成水蒸气,在CD间加一个成无水硫酸铜的干燥管证明水的生成,将充分反应后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中溶解,固体完全溶解且无气体放出,说明无金属铁,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明无铁离子存在,分解生成的固体产物应为氧化亚铁;
故答案为:CO2,F中不出现浑浊,I中出现浑浊(吵昌H内固体变红);在CD之间连一个盛有无水CuSO4的装置;FeO;
(4)上述实验分析,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88g,判断为氧化亚铁的质量,计算得到铁元素物质的量=

2.88g
72g/mol
=0.04mol,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64g是一氧化碳还原氧化铜反应前后质量变化,结合化学方程式计算反应的一首碰搜氧化碳物质的量,
CuO+CO=Cu+CO2,△m
1mol 16g
0.04 0.64g
结合元素守恒铁元素物质的量为0.04mol,7.2g样品物质的量为0.04mol,摩尔质量=
7.2g
0.04mol
=180g/mol,依据FeC2O4?nH2O计算得到n=2,生成一氧化碳物质的量为0.04mol,氧化亚铁物质的量为0.04mol,水的物质的量为0.08mol,结合氧化还原反应电子守恒计算得到二氧化碳物质的量为0.04mol,反应的化学方程式为:FeC2O4?2H2O
.

D. 水合草酸亚铁的制备及性质分析——体验研究物质一般过程

项目8:水合草酸亚铁的制备及性质分析——体验研究物质一般过程

任务一:水合草酸亚铁的制备。

任务二:水合草酸亚铁的组成测定。

任务三:水合草酸亚铁分解产物的研究

(有了项目主题后,任务的拆解是有简单到复杂,层层递进的。从理想简单实验到复拦纤杂体系实验,再到理论认知任务。)

确定好任务后,确定项目意图。(通过水合草酸亚铁的制备及性质分析,学会从物质体系,操作体系分析物质制备,掌握定性及定量检测的方法及原理,培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。)

这是项目意图,就是做项目式学习的目标,有知识目标(物质制备和检测方法及原理,也有能力目标,科学探究与创新意识。)

下一个环节就是确定项目学习目标:书写这一块就要注意和项目意图结合在一起,项目意图的再具体:1.设计水合草酸亚铁的制备实验,提高实验设计与分析能力。2.通过定性研究草酸亚铁晶体的分解产物,建构物质检验的一般模型。3.通过定量研究分草酸亚铁晶体的分解产物,掌握定量检测的核心研究思路,强化定量研究的观念。(这一块主要是给学生明晰的,所以没有谈到具体达到什么素养能力,而是具体可操作的知识。)

项目导引,因为锂离子电池的原材料是水合草酸亚铁。在项目导引春竖中,主要介绍了锂离子电池的功能和应用,这是项目背景。有一些项目导引讲任务拆解成具体的活动呈现出来。

任务一:水合草酸亚铁的制备

活动:利用所给信息设计FeC2O4.xH2O制备方案(活动设计并非很高大上,但绝对是问题核心。)

依据活动设置【交流研讨】【知识链接】【方法导引】等栏目,如果是项目式学习文本,要有结论出现。每个活动下的交流研讨等类似解决一个问题,解释会提问好几个问题。

例如利用所给信息,选择制备试剂——请结合所给数据判断该转化方案的可行性——制备得到的水合草酸亚铁如何进行分离提纯?——水洗后,为了加快固体表面水分蒸干,可采取什么操作?

这些都是活动下以【交流研讨】扒衡大形式呈现出来的。充分体现了教师引导,学生深度参与的课堂状态。

任务二:水合草酸亚铁的组成测定

活动1.定性检测FeC2O4.xH2O中亚铁离子和草酸根离子。

【交流研讨】教师给出试剂,检验FeC2O4.xH2O中的亚铁离子和草酸根离子。

【交流研讨】为什么不能直接用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子?

【交流研讨】FeC2O4.xH2O难溶于水,溶于稀酸,溶解时为什么用稀盐酸而不是稀硫酸呢?

活动2.定量测定FeC2O4.xH2O的化学式

【交流研讨】如何用滴定法确定FeC2O4.xH2O的化学式?分析思路——具体操作——得出推断

任务三:水合草酸亚铁分解产物的研究。

活动1:研究草酸亚铁晶体热分解的气体产物

【查阅资料】产物是水,二氧化碳,一氧化碳

【交流研讨】装置设计时应该考虑那些问题

确定检验顺序——排除干扰因素——药品选择——安全绿色

【交流研讨】气体产物的检验顺序是怎样的?应当选择什么试剂?

【交流研讨】某同学设计所示装置,这套装置的明显缺陷是什么?

【交流研讨】实验时,为何要先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃氧化铜处的酒精灯?

【交流研讨】如何定量测定草酸亚铁晶体分解的气体产物,该装置还可以如何改进?

活动2:研究草酸亚铁晶体热分解的固体产物

【交流研讨】假设固体产物是什么?

【交流研讨】设计实验方案验证假设一

固定检验的一般流程:固体——形成溶液——离子检验

结合固体检验流程与思路可确定最终实验方案。

活动3.水合草酸亚铁分解产物的研究。

【交流研讨】FeC2O4.xH2O受热分解时,和固体质量随温度变化的曲线,写受热分解方程式。

以质量不变为研究对象——根据比例求出摩尔质量M。这就是水合晶体热重曲线分析思路。

【交流研讨】学生得出结论,讨论结论。

最后梳理项目

制备——物质性质、反应原理、溶液环境

定性研究——物质检验,离子检验

定量研究——质量法,气体法,滴定法

拓展研究——理论猜想,实验探究,得出结论

最后有一个项目检测,有很多方法,例如纸笔测验,素养表演,实体产品,思维产品等都可以。

E. .(8分)草酸亚铁晶体(FeC 2 O 4 ·2H 2 O)常用作分析试剂及显影剂等。下图是将一定质量的草酸亚铁在

(1)Fe 2 C 2 O 4 FeO(2) Fe 2 C 2 O 4 ·2H 2 O FeO+CO↑+CO 2 ↑+2H 2 O
(3) 防止FeC 2 O 4 在加热过程中被空气中的氧气氧化。 Fe 2 (SO 4 ) 3 ·9H 2 O (4)50%

F. 草酸亚铁晶体热分解产物是水、CO2、CO,利用下列装置检验气体产物。受热分解装置应该怎么画啊

G. 草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料

【实验步骤】:从实验装置图分析可知B是草酸亚铁受热分解的装置,根据实验中气流的方向和基本操作,故答案:①检查气密性④关闭弹簧夹a
【实验分析及数据处理】:
(1)无水硫酸铜遇水变蓝色结合实验中装置C中的无水硫酸铜变蓝色,装置C增加的质量既是草酸亚铁中水的质量旁郑为分解后生成水的质量:170.0g-168.2g=1.8g,草酸亚铁晶体的质量为145.8g-136.8g=9.0g,9g草酸亚铁晶体中FeC2O4的质量为9.0g-1.8g=7.2g,即56+12×2+16×4:18x=7.2:1.8,x=2故(1)答案:水2
(2)一氧化碳能与氯化钯溶液反应生成黑色的物质,故(2)答案:CO
(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故(3)答案:CO2
(4)根据表中数据可得热分解装置中草酸亚铁晶体的质量为145.8g-136.8g=9.0g,分解后生成水的质量为170.0g-168.2g=1.8g,则草酸亚铁晶体中FeC2O4的质量为9.0g-1.8g=7.2g,
则其中Fe元素质量为
7.2g×

56
144
×100%=2.8g …(1分)
又∵热分解装置中剩余黑色固体质量为140.4g-136.8g=3.6g,
∴剩余物中氧元素质量为3.6g-2.8g=0.8g…(1分)
设此黑色物质的化学式为FeaOb,则州槐
56a
16b
2.8g
0.8g
a
b
1
1

∴热解装置中残留黑色物质的化学式为FeO
故(4)答案:FeO
(5)A在B草酸亚铁加热分解得装置前,故(5)答案:排尽装置中的空气,以免黑色的残留物(或FeO)被氧化
(6)草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物:FeO、CO2、CO、H2O,故(6)答案:
FeC2O4?2H2O
300℃
.

H. 草酸亚铁晶体(FeC 2 O 4 ﹒2H 2 O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料。某化

(1)未进行尾气处理(2)乙(3)干燥气体黑色固体变成红色
(4)将装置中的空气排尽,防止CO和空气的混合气体受热爆炸(5)NaOH
(6)①FeC 2 O 4 ?2H 2 O


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