Question

【題目】實驗探究題

同學(xué)們?yōu)榱搜芯垦趸�鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中起催化作用，進行了以下實驗:

[實驗一]氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中加快反應(yīng)速率。

實驗編號	KClO3/g	氧化物	產(chǎn)生氣體的體積（mL）	耗時（s）
1	0.6	- -	67	1800
2	0.6	0.2g二氧化錳	67	36.5
3	0.6	____________________g氧化鐵	67	89.5

（1）實驗3中氧化鐵的質(zhì)量為__________________g，以上實驗采用了________________的實驗方法。

（2）實驗一得到的結(jié)論是____________。

[實驗二]為證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑，同學(xué)們又完成了以下的實驗:

[資料]氯酸鉀和氯化鉀均能溶于水.

I.在實驗3反應(yīng)后的混合物中加足量的水溶解，過濾得到固體，洗滌干燥并用天平稱量，質(zhì)量為0.2g.

II.將一定量的CO通入濾出的固體，按下面進行實驗:

實驗裝置	實驗現(xiàn)象	實驗分析
	玻璃管中固體全部變?yōu)楹谏?/span>	生成了鐵
	錐形瓶中澄清石灰水變渾濁	產(chǎn)生了二氧化碳

（3）寫出玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。寫出澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式__________。

[實驗結(jié)論]氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)中起催化作用.

實驗反思] （4）小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗二（ II ）中的實驗裝置從環(huán)保角度看有一個缺陷，改進的方法是_____________________________。若該固體完全反應(yīng),則實驗完冷卻試管后，直形試管的質(zhì)量將_____________（增大\減小）,理論上質(zhì)量的改變量為____________________________克。

（5）同時小華查閱資料發(fā)現(xiàn)一氧化碳還原氧化鐵后剩余固體可能由氧化亞鐵、四氧化三鐵、鐵粉和未反應(yīng)的氧化鐵中的一種或幾種組成.為了研究剩余固體的成分，小紅同學(xué)查閱了以下資料:

	鐵粉	氧化亞鐵	氧化鐵	四氧化三鐵
顏色	黑色	黑色	紅色	黑色
磁性	有	無	無	有
與CO	不反應(yīng)	反應(yīng)	反應(yīng)	反應(yīng)
與稀鹽酸	反應(yīng)生成氯化亞鐵和水		生成氯化鐵和水	生成氯化亞鐵、氯化鐵和水
與硫酸銅溶液	反應(yīng)	不反應(yīng)	不反應(yīng)	不反應(yīng)

小紅同學(xué)認(rèn)為剩余固體中一定沒有氧化鐵，原因是_________________。

（6）測定剩余固體的組成.

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1

步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論和解釋
用磁鐵吸引剩余固體	①_________________________，	剩余固體中沒有氧化亞鐵
2	②______________，	③_______________，	剩余固體中只有鐵粉

Answer 1

【答案】0.2 0.2 對比 氧化鐵加快氯酸鉀制取氧氣的實驗中起加快反應(yīng)速率 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O 在裝置末端玻璃導(dǎo)管處防止一個燃著的酒精的 減小 0.06 氧化鐵的顏色為紅色，其他物質(zhì)的顏色都為黑色 剩余固體能夠全部被吸引 加入足量的硫酸銅溶液 黑色固體全部溶解，藍色溶液變?yōu)闇\綠色有紅色固體析出

【解析】

實驗一：（1）實驗3中氧化鐵的質(zhì)量應(yīng)該與實驗2中二氧化錳的質(zhì)量相等，0.2g，以上實驗采用了對比實驗方法；

（2）實驗一得到的結(jié)論是：氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣的實驗中起加快反應(yīng)速率，因為實驗3中，產(chǎn)生相同體積的氧氣，加入氯化鐵需要的時間比沒有加氯化鐵需要的時間明顯要少；

實驗二：（3）玻璃管一氧化碳高溫條件下與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生鐵和二氧化碳的化學(xué)方程式：Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2。

二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水的化學(xué)方程式：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；

（4）小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗二（ II ）中，一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，實驗裝置從環(huán)保角度看有一個缺陷，改進的方法是：在裝置末端玻璃導(dǎo)管處防止一個燃著的酒精的；若該固體完全反應(yīng),則實驗完冷卻試管后，氧化鐵變?yōu)殍F，直形試管的質(zhì)量將減小，理論上質(zhì)量的改變量為=0.2g×；

（5）小紅同學(xué)認(rèn)為剩余固體中一定沒有氧化鐵，原因是：氧化鐵的顏色為紅色，其他物質(zhì)的顏色都為黑色；

步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論和解釋
1	用磁鐵吸引剩余固體	①剩余固體能夠全部被吸引，	剩余固體中沒有氧化亞鐵
2	②加入足量的硫酸銅溶液，	③黑色固體全部溶解，藍色溶液變?yōu)闇\綠色有紅色固體析出，	剩余固體中只有鐵粉

1、因為鐵粉和四氧化三鐵能夠被磁鐵吸引，而氧化亞鐵不能；所以：剩余固體中沒有氧化亞鐵；

2、因為鐵粉能與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生紅色固體銅和和淺綠色溶液硫酸亞鐵溶液，而四氧化三鐵不能；所以：剩余固體中只有鐵粉；