【題目】小明同學想在實驗室完成模擬煉鐵的實驗,設計下圖①→④的思路。已知方框內是初中常見氣體制取的發(fā)生裝置,可供選擇的裝置見圖A或B,提供選擇的藥品是:氯酸鉀晶體、過氧化氫溶液、二氧化錳粉末、稀鹽酸、塊狀石灰石
(1)寫出圖中標號a、b、c的儀器名稱: a是______,b是_______,c是_______;
(2)若用A裝置放入①方框內,則X是氧氣,寫出生成氧氣的化學方程式_______;
(3)若用B裝置放入①方框內,且能控制反應發(fā)生與停止,則X氣體______(填能或不能)是氧氣,寫出生成X氣體的化學方程式_____;
(4)③中玻璃管內固體由____色逐漸變成___色,說明氧化鐵與一氧化碳反應生成了鐵,該化學方程式為______,該反應______(填屬于或不屬于)置換反應;
(5)④中試管內出現白色渾濁,該化學方程式為_____;④中尾氣處理的化學方程式為______。
【答案】鐵架臺 酒精噴燈 長頸漏斗 2KClO32KCl+3O2↑ 不能 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 紅棕 黑 Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2 不屬于 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 2CO+O22CO2
【解析】
氯酸鉀和二氧化錳加熱生成氯化鉀和氧氣,碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳,一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水,一氧化碳點燃生成二氧化碳。
(1)圖中標號a、b、c的儀器名稱: a是鐵架臺,b是酒精噴燈,c是長頸漏斗。
(2)A裝置試管口沒有棉花,若用A裝置放入①方框內,則X是氧氣,生成氧氣的反應是氯酸鉀和二氧化錳加熱生成氯化鉀和氧氣,反應的化學方程式為2KClO32KCl+3O2↑。
(3)B裝置含有多孔塑料板,多孔塑料板上面放的是塊狀固體,若用B裝置放入①方框內,且能控制反應發(fā)生與停止,則X氣體不能是氧氣,生成X氣體的反應是碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應的化學方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(4)③中反應是一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳,故玻璃管內固體由紅棕色逐漸變成黑色,說明氧化鐵與一氧化碳反應生成了鐵,該化學方程式為Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2,置換反應是一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物,故該反應不屬于置換反應。
(5)④中試管內出現白色渾濁,反應是二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水,反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;④中尾氣是一氧化碳,一氧化碳點燃生成二氧化碳,故處理的化學方程式為2CO+O22CO2。
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【題目】鐵及其化合物在生產生活中應用廣泛。
(一)鐵的性質和應用
(1)某麥片中含微量鐵粉,食用后鐵粉與胃酸(含HCl)反應轉化為人體可吸收的鐵元素,反應的化學方程式為_____________________;
(2)人體缺Fe2+影響健康(已知: Fe2+在空氣中 易被氧化成Fe3+)。
①琥珀酸亞鐵(化學式: FeC4H4O4)是常用補鐵劑,其相對分子質量為_____________________;
②硫酸亞鐵糖衣片亦能補鐵,糖衣除包裝藥物外,另一作用是_____________________;高鐵酸鉀是高效殺菌凈水劑,反應原理為: 。 x的化學式為_____________________;
(3)鐵生銹的次要過程:
寫出Fe轉化為FeCO3總反應的化學方程式_____________________;
(4)為防止鐵生銹,可對鐵制品進行“烤藍”處理,使其表面生成致密氧化物(其中Fe、O元素質量比為21: 8)保護膜,該氧化物的化學式為_____________________;
(二)廢鐵的再利用
硫酸鐵在農業(yè)可用作肥料,是花木,果樹制造葉綠素的催化劑。用廢鐵屑(主要成分為Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制備硫酸鐵的主要流程如下:
(1)將廢鐵屑研磨成粉末的目的是_____________________;
(2)“酸溶” 時H2SO4與FeCO3反應生成一種常見氣體,反應的化學方程式為_____。
(3)“轉化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________。反應時溫度不宜過高的原因是_____________________;
(三) CH4還原Fe2O3的探究
取40.0gFe2O3粉末,用下圖裝置進行實驗,并對反應及產物等作探究。
資料:①濃硫酸有吸水性,堿石灰可吸收H2O和CO2.②
(I)裝配好實驗裝置后,先要_____________________;
(2) A中反應:。下列說法正確的是_____________________;(選填序號)。
a x:y=1:2
b 裝置B、C增加的質量比為9:11
(3)控溫加熱 一段時間后,繼續(xù)通CH4至冷卻,A中剩余的32.0g 固體為Fe和FeO的混合物。在剩余固體中加一定量稀硫酸溶液,反應剛好完全。
①剩余固體中FeO質量為_____________________g.
②剩余固體和稀硫酸完全反應形成FeSO4的質量為_____________________g.
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【題目】學習了MnO2可催化過氧化氫溶液分解制取氧氣后,某同學猜想Al2O3 能否起到類似MnO2的催化作用呢?于是進行了以下探究。
[猜想與假設]
猜想1:Al2O3不是催化劑、也不參與反應,反應前后質量和化學性質不變;
猜想2:Al2O3參與反應并產生O2,反應前后質量和化學性質發(fā)生了改變;
猜想3:Al2O3是反應的催化劑,反應前后_____。
[實驗設計]用天平稱量Al2O3 0.2 g,取5 mL 5%的過氧化氫溶液于試管中,進行如下實驗:
(1)填寫下表:
步驟③現象 | 步驟⑥結果 | 步驟⑦現象 | 結論 |
溶液中有氣泡放出帶火星的木條復燃 | 稱量Al2O3的質量仍為0.2 g | 溶液中有大量氣泡放出_____, | 猜想3成立 |
(2)步驟①③的目的是_____。
(3)寫出Al2O3 催化過氧化氫溶液分解產生氧氣的文字表達式:_____。
[繼續(xù)探究]氧化鋁是否比二氧化錳的催化效果更好?
小雨以生成等體積的氧氣為標準,設計下列三組實驗(其他可能影響實驗的因素均忽略):
實驗序號 | 5%過氧化氫溶液體積 | 催化劑種類及質量 | 待測數據 |
① | 5 mL | ||
② | 5 mL | 0.5 g Al2O3 | |
③ | 5 mL | 0.5gMnO2 |
(4)上述實驗測量的“待測數據”是_____。
(5)若測得實驗②的數據比實驗③的數據大
[實驗反思]
(6)影響過氧化氫溶液分解產生氧氣快慢的因素還可能有:_____(寫兩種)。
(7)請設計實驗驗證你的其中一種猜想:_____。
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【題目】欲配制180g溶質質量分數為50%的硝酸銨溶液,實驗操作如下圖所示,請回答下列問題:
(1)量取所需要的水應選擇______(選填“50mL”、“100mL”成“200mL”)量筒。
(2)調平衡后,用托盤天平稱量所需的硝酸銨時,發(fā)現托盤天平的指針偏向左盤,應______(選填序號)。
A增加適量硝酸銨固體
B減少適量硝酸銨固體
C調節(jié)平衡螺母
D增加砝碼
(3)將硝酸銨和水依次倒入燒杯中,要用玻璃棒攪拌,其目的是________。
(4)用上述圖示的序號表示配制溶液的操作順序________。
(5)在做⑤操作時,燒杯的溫度_______(選填“升高”或“降低”)了。
(6)若量取蒸餾水的體積時仰視讀數,則該實驗小組實際配制的硝酸銨溶液的溶質質量分數比計劃配制的溶質質量分數偏______(填“高”、“低”)。
(7)將制得的硝酸銨溶液裝瓶保存時,試劑瓶的標簽上應注明______等信息。
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【題目】25℃時,探究某固體物質的溶解性,實驗記錄如下表。下列實驗結論正確的是
編號 | ① | ② | ③ | ④ |
水的質量/g | 50 | 50 | 50 | 50 |
加入固體質量/g | 5 | 10 | 15 | 20 |
充分溶解后 | 固體完全溶解 | 固體完全溶解 | 剩余少量固體 | 剩余較多固體 |
A.實驗①所得溶液溶質質量分數為10%B.實驗說明25℃時該物質的溶解度是20
C.實驗③④所得溶液溶質質量分數相同D.實驗④所得溶液中含溶質20g
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【題目】溴在制藥、感光材料方面有著獨特的作用。下圖是溴元素在元素周期表中的截圖。據圖完成下列各題:
(1)溴元素的原子序數是______;
(2)通常的溴原子的中子數為______;
(3)溴的化學式______;
(4)溴單質在物質分類中屬于______。
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【題目】對資料或實驗證據的分析是否正確,直接關系到科學探究是否符合客觀事實。下圖為實驗室用等質量的高錳酸鉀和氯酸鉀(另加少量的二氧化錳),分別制取氧氣的數據分析示意圖。下列依據圖示信息所得出的分析正確的是( )
A. 同時開始加熱,先收集到氧氣的是氯酸鉀
B. 用相同容積的試管制取較多量的氧氣時,宜選擇氯酸鉀為原料
C. 加入少量的二氧化錳使氯酸鉀產生的氧氣質量增加
D. 反應時間較長的是高錳酸鉀
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【題目】(題文)鈉是一種非常活潑的金屬,它可以和冷水直接反應生成氫氧化鈉和氫氣,但是它與煤油不會發(fā)生反應。把一小塊銀白色的金屬鈉投入盛有蒸餾水的燒杯中(如圖a所示)。可以看到鈉塊浮在水面上,與水發(fā)生劇烈反應,反應放出的熱量使鈉熔成小球,甚至會使鈉和生成的氫氣都發(fā)生燃燒。
如果在上述盛蒸餾水的燒杯中先注入一些煤油,再投入金屬鈉,可以看到金屬鈉懸浮在煤油和水的界面上(如圖b所示),同樣與水發(fā)生劇烈的反應,但是不發(fā)生燃燒。
(1)鈉和水反應的文字表達式為___________________。
(2)氫氧化鈉是一種堿,能讓無色酚酞變?yōu)榧t色。如果預先在a燒杯中滴加幾滴酚酞試液,實驗中可以看到液體顏色變?yōu)?/span>______色。
(3)在第二個實驗中,鈉也與水發(fā)生反應,但不發(fā)生燃燒,猜想這是因為鈉和氫氣燃燒需要____。
(4)在第一個實驗中,鈉浮在水面上;在第二個實驗中,鈉懸浮在煤油和水的界面上。這兩個現象說明了____。
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【題目】注射器是一種普通的醫(yī)療器械,但它在化學實驗中發(fā)揮著越來越大的作用。某化學興趣小組為了測定空氣中氧氣的含量,進行了如下探究活動:
(選擇藥品)小紅所在小組認為,選擇藥品的原則是①既要能消耗氧氣,又不會與空氣中的其他成分反應;②___________。
(查閱資料)白磷的著火點是40℃,紅磷的著火點是240℃,兩種物質的燃燒產物五氧化二磷是白色固體,會刺激人體呼吸道,能與空氣中的水蒸氣反應,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
(設計實驗)小明所在小組設計了如圖的裝置進行探究活動。
(步驟與現象)①測量試管的容積為50mL;②檢查裝置氣密性良好;③裝藥品,將注射器活塞調整到合適位置,連接好儀器;④用注射器彈簧夾夾緊膠皮管,加熱粗銅絲,觀察現象;⑤燃燒結束,待試管冷卻到室溫后打開彈簧夾,觀察注射器活塞的移動情況。
(反思與交流)(1)實驗中利用了銅絲的__________性。
(2)興趣小組同學測量試管容積的方法可能是___________。
(3)步驟③中注射器吸水使活塞至少應調到_______(填整數)mL處。
(4)步驟④中觀察到試管中的現象有_______;寫出白磷燃燒的文字表達式:________。
(5)小華同學認為步驟⑤在保證活塞自由移動的前提下,觀察活塞位置時,最好將試管和注射器整體橫放,小華同學的理由是_______。
(6)寫出該裝置測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點:_______。
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