问题 实验题

(13分)铁是生活中的常见金属,也是高中所学的过渡元素,由于其结构特点,在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究,并设计了以下实验,其实验的步骤为:

步骤一:将铁粉和硫粉按一定质量比混合,如图所示在氮气环境中,加热后反立即可发生并持续进行,冷却后得到黑色固体。

步骤二:取黑色固体少许,加入浓NaOH溶液并稍稍加热,冷却后过滤,得到黑色滤渣。

在取得黑色滤渣后,同学们经过讨论分析,对其成分提出了各种猜想,其中代表性的为:

猜想一:由于硫和氧是同一主族元素,所以黑色固体的可能是Fe3S4

猜想二:硫和氧虽是同一主族元素,但硫的非金属性弱,则黑色固体为FeS

为了验证以上猜想又进行了以下操作:

步骤三:在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。

步骤四:取步骤三所得溶液少许,……。

请回答下列问题:

(1)查阅资料:实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式:                 

(2)实验中通入氮气的作用                   

(3)若猜想一正确,则步骤三应该观察到试管内有         出现(填实验现象)。

(4)若猜想二正确,请完成步骤四的实验操作、现象和结论                

(5)步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些,其原因是                   

(6)步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                         

答案

(1)NH4+ + NO2-  N2↑+2H2O  (2分)

(2)赶走装置中的空气  (2分)

(3)有白色浑浊出现  (2分)

(4)取步骤三所得溶液少许,滴加KSCN溶液,若溶液不显红色,再向溶液中滴加少量氯水,溶液显红色,证明原溶液中只含有Fe2+,则黑色固体中铁的化合价为+2价。(3分)

(5)防止未反应的铁与稀硫酸反应生成Fe2+干扰实验 (2分)

(6)除去未反应的硫 (2分)

(1)氮元素发生了归中反应:NH4+ + NO2-  N2↑+2H2O

(2)防止铁粉或硫粉被氧气氧化

(3)固体溶液产生的铁离子与硫化氢生成硫单质:2Fe3+H2S=2Fe2+S↓+2H,有淡黄色或乳白色浑浊出现

(4)也就是亚铁离子的检验(FeS+2H=Fe2+H2S↑):

取步骤三所得溶液少许,滴加KSCN溶液,若溶液不显红色,再向溶液中滴加少量氯水,溶液显红色,证明原溶液中只含有Fe2+,则黑色固体中铁的化合价为+2价

(5)在步骤三中固体中加酸,需要通过对Fe2+的检验来判定FeS,而铁可以与酸产生Fe2+,所以必须使硫粉过量

(6)过量的硫可溶于碱液:3S+6OH=S2+SO32+3H2O

选择题
材料题

阅读下列材料,回答问题。

  材料一 魏源在《海国图志·叙》中指出:“不善师外夷者,外夷制之,夷之长技三:一战舰,二火器,三养兵练兵之法。”又说:“是书何以作?曰为以夷攻夷而作,为以夷款夷而作,为师夷长技以制夷而作。”

  材料二 1898年,张之洞发表《劝学篇》中说道:“中国之祸不在四海之外,而在九州之内。”宣传“民权之说,无一益而有百害”。他提倡:中学为体,西学为用。

  材料三 新文化运动期间,陈独秀等人号召人们“冲决过去历史之网罗,破坏陈腐学说的囹圄”,提出“德先生”和“赛先生”的口号。他指出:“要拥护那德先生,便不得不反对孔教、礼法、贞节、旧伦理、旧政治。要拥护那赛先生,便不得不反对旧艺术、旧宗教。要拥护德先生又要拥护赛先生,便不得不反对国粹和旧文学。”

(1)比较材料一和材料二,说明在认识近代中国面临的形势问题上,二者有何不同?

  _________________________________________________________________________________________

  _________________________________________________________________________________________

(2)材料一反映了作者的什么进步主张?

  _________________________________________________________________________________________

(3)材料三较之材料一、二,其内容进步之处在哪里?

  _________________________________________________________________________________________

  _________________________________________________________________________________________

(4)材料三的认识存在的主要不足之处是什么?

  _________________________________________________________________________________________