某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;
②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;
③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑。
④
物质性质 |
四氧化三铁 |
氧化亚铁 |
氧化铁 |
铁粉 |
颜色 |
黑色 |
黑色 |
红色 |
黑色 |
能否被磁铁吸引 |
能 |
不能 |
不能 |
能 |
【实验与猜想】
(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 。
(2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、 b. 、c. 。
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称) 。
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有 。
A.收集CO B.吸收CO2 C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。
(6)上述反应产生CO2的质量为 g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。 。(需要有计算过程)
小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成分。
【提出问题】 该淡黄色固体的化学成分是什么?
【查阅资料】
(1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
【设计实验方案】
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
比较以上两方案,你认为的最佳方案是 ,理由是(从环保或操作角度分析) 。
【实验验证并得出结论】
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)。通过实验验证,确定该淡黄色粉末为过氧化钠。
小明想对生成的气体成分判断,他提出了以下两种假设:①该气体是CO ②该气体是O2
你认为上述假设哪个更合理 (填“①”或“②”)。
请设计一个实验,验证你的合理假设(写出简要操作步骤、实验现象和结论)。
操作步骤 |
实验现象 |
结论 |
|
|
|
【分析】过氧化钠与水反应的文字表达式为 。
【计算】在过氧化钠(Na2O2)中,
①氧元素的化合价为 ;
②过氧化钠的相对分子质量为 ;
③ 过氧化钠中钠、氧元素的质量比为 ;
④78克过氧化钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等?(列式计算)
下图是探究铁锈蚀条件的装置,调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察现象。下列推断不正确是
A.L端液面高度低于R端液面高度 |
B.该实验说明铁锈蚀与空气、水有关 |
C.b管中铁钉不会锈蚀 |
D.若将a管中的水改为海水能加快铁的锈蚀 |
已知相同条件下,气体体积比等于气体分子个数之比。现有20mL O2、CO、CO2的混合气体,在密闭容器中用电火花引燃,充分反应后恢复到原来状态,体积减少了2mL,再通过足量NaOH溶液后又减少10mL,最后剩余气体能使带火星的木条复燃。原混合气体中O2、CO、CO2的体积比可能是( )
A.1:6:3B.3:5:2C.3:1:6D.5:2:3
FeCl3溶液腐蚀铜、铁的反应分别为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2、Fe+2FeCl3=3FeCl2。
从腐蚀过镀铜器件的废液中回收铜,并重新制得FeCl3的流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤②中发生化合反应与置换反应 |
B.“滤液1”中一定含FeCl2,可能含CuCl2 |
C.步骤④反应为:2M+2FeCl2+ H2O2=2FeCl3+2H2O,M是HCl |
D.若滤渣也为m1g,则废液中FeCl3与CuCl2的质量比为65∶54 |
除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是
|
物质 |
杂质 |
除杂质应选用的试剂和操作方法 |
A |
CO2 |
CO |
通入O2点燃 |
B |
NaOH固体 |
Na2CO3固体 |
加入过量盐酸,蒸发 |
C |
Cu(NO3)2溶液 |
AgNO3溶液 |
加入过量的铜粉,过滤 |
D |
KCl溶液 |
KOH溶液 |
加入过量的CuCl2溶液,过滤 |
下列实验不能达到目的的是
① ② ③ ④
A.①验证可燃物燃烧的条件 |
B.②检验碳酸根离子的存在 |
C.③实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气 |
D.④探究分子在不断地运动 |
新型材料纳米级Fe粉在空气中易自燃,它能用作高效催化剂。实验室采用还原法制备纳米级Fe粉,其流程如图所示:
下列说法错误的是
A.将FeCl2﹒nH2O加热脱水干燥的原因可能是生成的纳米级铁粉会与水反应。 |
B.Ⅱ中反应的化学方程式为 H2+FeCl2Fe+2HCl |
C.纳米级Fe粉比普通 Fe粉更易与氧气反应 |
D.实验中通入的N2只起到防止纳米级铁粉自燃的作用 |
下列转化不能一步实现的是( )
A.CO→CO2 | B.H2O→H2 | C.Ca(OH)2→NaOH | D. KNO3→KCl |
小明同学对探究分子性质的实验(图1)进行了改进。如图2所示,试管丁、戊中各有一张每隔2厘米滴有一滴酚酞溶液的滤纸条,装有适量浓氨水的小药瓶固定在橡皮塞上,试管丁中小药瓶上的瓶塞已塞紧,试管戊中的小药瓶上无瓶塞。
关于图1、图2中的实验有以下说法:
①图2比图1的实验更环保、更节约;
②图1和图2的实验均能证明分子在不断的运动;
③浓盐酸有挥发性,仅将浓氨水换成浓盐酸也可达到实验目的的;
④如果丁中没有小药瓶,图2的实验也可达到实验目的;
⑤若将戊浸入冰水中,滤纸条不会变红。
以上说法中错误的是
A.①② | B.③④ | C.③⑤ | D.④⑤ |
下列除杂设计(括号内为杂质)所选用试剂和操作都正确的是
序号 |
物质 |
选用试剂 |
操作 |
A、 |
KNO3(NaCl) |
H2O |
溶解,蒸发结晶、过滤 |
B、 |
MnO2(KCl) |
H2O |
溶解、过滤、洗涤、干燥 |
C、 |
NaOH溶液(Na2CO3) |
稀盐酸 |
加入试剂至不再产生气泡 |
D、 |
KNO3溶液(KOH) |
Cu(NO3)2溶液 |
加入适量的试剂,直接蒸发 |
有一包白色粉末,可能含有Na 2CO 3、Na 2SO 4、K 2SO 4、NaCl、Ba(OH) 2中的一种或几种,为了探究其成分,实验过程如图所示:
关于该实验的说法正确的是( )
A.步骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH. 2、Na 2CO 3、K 2SO 4
B.步骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则原白色粉末的组成可能有5种情况
C.步骤Ⅱ中沉淀全部溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH. 2、Na 2CO 3,可能有NaCl
D.步骤Ⅱ中沉淀不溶解,则原白色粉末一定有K 2SO 4,一定没有Na 2CO 3
在下列实验中,观察到的现象或得出的结论,完全正确的是
①浓氨水中出现红色,说明氨分子很小且不断运动
②既能说明甲烷有可燃性,又能说明甲烷是由碳和氢两种元素组成
③既能说明二氧化碳的密度比空气大,又能说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
④既能探究可燃物的燃烧条件,又说明白磷的着火点比红磷低
⑤铁钉表面无明显现象,能说明铁生锈的条件是要有氧气和水
A. | 2个 | B. | 3个 | C. | 4个 | D. | 5个 |
法拉第曾以《蜡烛的故事》为题为青少年连续开展了多次报告。下表列举了报告中涉及的问题及对问题的回答,其中"对问题的回答"属于"设计实验方案"的是()
选项 |
问题 |
对问题的回答 |
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么? |
主要成分是烛油蒸气。 |
|
火焰为什么向上? |
热气流上升,形成对流。 |
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火焰明亮的原因是什么? |
与火焰中有碳颗粒有关,碳颗粒会影响火焰明亮程度。 |
|
火焰不同部位温度高低如何比较? |
用一张纸在火焰中心一掠,观察纸上留下的火痕特点。 |
试题篮
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