【題目】在高溫下,鐵與水蒸氣能發(fā)生反應生成一種常見的鐵的氧化物和一種氣體。某興趣小組請你參與研究:鐵與水蒸氣反應一段時間后剩余固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)和利用。實驗裝置如下圖所示(夾持儀器略)
(推斷) 觀察到D中的黑色固體變紅,則B中生成的氣體是_______;
(實驗探究) B裝置中的剩余固體是什么?
(查閱資料)(1)碎瓦石能防止爆沸,堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物;
(2)鐵的氧化物中,只有Fe2O3是紅棕色,其余均為黑色,只有Fe3O4能被磁鐵吸引;
(初步探究) B裝置中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引
(猜想和假設)
猜想一:剩余固體是Fe3O4;
猜想二:剩余固體是___________;
(實驗探究)
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
取少量黑色固體于試管中,加入足量的稀鹽酸; | ____________ | 則猜想二正確 |
(實驗結論)鐵與水蒸氣反應的化學方程式為_________________________________。
(成分再利用)若將B裝置中剩余的黑色固體ag,經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化,全部變?yōu)榧t棕色固體Fe2O3(假設轉(zhuǎn)化過程中鐵元素無損耗),增加的質(zhì)量為x,則x的取值范圍為_____________。(用a來表示,精確到0.01)
【答案】 氫氣 Fe 和 Fe3O4 固體全部溶解,并有氣泡冒出 Fe+4H2O══Fe3O4+4H2 0.03a≤ x< 0.43a
【解析】(1)觀察到D中黑色固體變紅,則B中生成的氣體具有還原性,再根據(jù)反應物為“鐵與水蒸氣”,所以該氣體是氫氣;(2)【猜想與假設】能被磁鐵吸引的只有Fe與Fe3O4,則猜想一Fe3O4;又不可能只有Fe沒有其他反應產(chǎn)物,猜想二是Fe與Fe3O4;驗證猜想一與猜想二,關鍵是否含有Fe,故猜想二:剩余固體是:Fe與Fe3O4;【實驗探究】根據(jù)鐵與稀鹽酸反應產(chǎn)生氣體,進行設計實驗:若固體全部溶解,有氣泡冒出,則猜想二正確;【實驗結論】根據(jù)“在高溫下,鐵與水蒸氣能發(fā)生反應生成一種常見的鐵的氧化物和一種氣體”和猜想,所以鐵和水蒸氣反應會生成四氧化三鐵和氫氣,化學方程式為:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;(3)假設黑色固體全是鐵,則
3Fe-----Fe2O3 質(zhì)量增加
112 160 48
ag x
則x=0.43a
假設黑色固體全部是四氧化三鐵,則
2Fe3O4------3Fe2O3 質(zhì)量增加
464 480 16
ag x
則x=0.03a,根據(jù)猜想,所以x的取值范圍為0.03a≤x<0.43a。
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【題目】向100克稀鹽酸中加入鋅粉(僅含不溶于酸的雜質(zhì)),所加鋅粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的質(zhì)量的關系如下圖所示。
求:(1)充分反應后產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為______________;
(2)原稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為__________;
(3)鋅粉中含鋅的質(zhì)量分數(shù)是____________?(寫出計算過程,計算結果精確到0.1%)
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【題目】下圖為a、b、c三種固體物質(zhì)的溶解度曲線,由此獲得相關信息正確的是____
A.t1oC時,將20gc加入50g水中充分溶解,得到70g飽和溶液
B.t1oC時,a、b、c的飽和溶液中,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)最大的是b
C.t2oC時,a溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定大于b溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)
D.將t2℃的a、b、c的飽和溶液降溫到t1℃,所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的大小關系是______
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【題目】下列是鎂元素、氯元素在元素周期表中的信息及有關粒子的結構示意圖,請回答:
(1)D所表示的粒子是______(填化學符號),氯原子的結構示意圖是_____(填序號);
(2)D、F形成的化合物的化學式是_______________;
(3)與元素的化學性質(zhì)關系最密切的是_________(填序號)
①原子的核外電子數(shù) ②元素的相對原子質(zhì)量 、墼拥淖钔鈱与娮訑(shù)
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【題目】A~H為初中化學常見物質(zhì).其中A、E為氧化物且E為常見的液體,B、D為堿,H、G為單質(zhì),C為石灰石的主要成分,F為胃酸的主要成分;反應①為光合作用.它們之間的相互關系如圖所示.其中“→”表示轉(zhuǎn)化關系,“﹣”表示相互之間能發(fā)生反應(部分反應物、生成物以及反應條件省略).
請回答下列問題:
(1)C的化學式為___________;
(2)B物質(zhì)的一種用途為_________;
反應③的基本反應類型為_____________.
(3)寫出下列反應②的化學方程式:______________________________。
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【題目】下列圖象能正確反應其對應實驗操作的是
A. 向一定量的硫酸溶液中,滴加過量的氫氧化鈉溶液
B. 向一定量的部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中,滴加過量稀鹽酸
C. 向一定量的燒堿溶液中不斷加稀硫酸
D. 將等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉分別與足量等濃度的稀鹽酸反應
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【題目】下列四個圖像不能正確反映其對應實驗操作的是( )
A. 等質(zhì)量碳酸鈣分別與等體積等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸(足量)反應
B. 20℃時,向一定量不飽和的硝酸鉀溶液中加入過量的硝酸鉀晶體
C. 向一定量的氫氧化鈉溶液中逐滴加入 pH=2 的稀鹽酸至過量
D. 向鹽酸和氯化鈣的混合溶液中滴加碳酸鈉溶液
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【題目】在濃硫酸的作用下,固體草酸(H2C2O4)受熱分解生成碳的氧化物和水。某化學課外興趣小組對碳的氧化物的成分進行了實驗探究。
(提出問題)如何通過實驗確定碳的氧化物的成分。
(猜 想)
猜想1 | 猜想2 | 猜想3 |
只有CO | 只有_____________ | CO和CO2都有 |
(設計實驗)基于猜想3,興趣小組同學設計了如下實驗裝置:
(實驗探究)
(1)實驗過程中觀察到_________裝置(填字母)中的澄清石灰水變渾濁,證明有CO2氣體;
(2)實驗過程中還觀察到以下實驗現(xiàn)象:①C裝置中澄清石灰水不變渾濁;②E裝置中黑色粉末變成紅色;③___________________,證明有CO氣體;
(實驗結論)通過實驗探究證明:猜想3成立
草酸分解的化學方程式是_____________________________________;
(問題討論)
C裝置的作用是_______________________;D裝置的作用是_______________________。
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【題目】(8分)某化學興趣小組同學欲測定某鐵粉與碳粉混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù),他們進行了如圖所示的實驗。請計算:
(1)混合物中鐵的質(zhì)量。
(2)反應后燒杯中稀硫酸無剩余,請計算所用稀硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
(3)欲用98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸200g,需要水的質(zhì)量是多少?
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