5.
袋裝食品中常用一種“雙吸劑”保質(zhì),主要成分是鐵粉和生石灰,同學(xué)們對一久置的雙吸劑固體樣品很好奇,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究.
提出問題:久置“雙吸劑”的成分是什么?
作出猜想:久置“雙吸劑”中可能有Fe、Fe
2O
3、CaO、Ca(OH)
2和CaCO
3實(shí)驗(yàn)探究一:
取固體樣品研磨,用磁鐵吸引,磁鐵上沾有黑色粉末,說明“雙吸劑”中一定有鐵.再用磁鐵反復(fù)吸引后,殘留固體用于后續(xù)探究活動.
實(shí)驗(yàn)探究二;
實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
取少量實(shí)驗(yàn)探究1的殘留固 體放入試管中,加入蒸餾水 | 試管外壁不發(fā)燙 | 固體中一定沒有氧化鈣. |
實(shí)驗(yàn)探究三:
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
步驟②產(chǎn)生白色沉淀,說明久置的“雙吸劑”中含有氫氧化鈣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na
2CO
3+Ca(OH)
2═CaCO
3↓+2NaOH.
步驟③有氣泡冒出,溶液變?yōu)辄S色,寫出溶液變?yōu)辄S色所發(fā)生的化學(xué)方程式Fe
2O
3+6HCl═2FeCl
3+3H
2O;根據(jù)步驟③的現(xiàn)象,說明久置的“雙吸劑”中含有碳酸鈣和氧化鐵.
實(shí)驗(yàn)探究四:
聯(lián)想到生鐵是鐵和碳的合金,某同學(xué)對生鐵又進(jìn)行了如下探究.
(1)為測定某生鐵粉末狀樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).設(shè)計(jì)如右圖所示裝置,實(shí)驗(yàn)時首先檢驗(yàn)該裝置是否密封的正確操作是A.(填序號)
A.安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加入水,上下移動水準(zhǔn)管,若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面維持一定的高度差,說明裝置密封.
B.安裝好裝置并在量氣管內(nèi)加入水,上下移動水準(zhǔn)管,若水準(zhǔn)管中液面與量氣管液面始終相平,說明裝置密封.
然后將生鐵與稀硫酸放入Y型管中,塞緊橡皮塞.要使生鐵樣品與稀硫酸開始反應(yīng)的操作方法為A(填字母序號)
A.將Y型管向左傾斜,使稀硫酸緩慢流入生鐵樣品中.
B.將Y型管向右傾斜,使生鐵樣品被緩慢倒入稀硫酸中.
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,根據(jù)量氣管中的氣體體積和密度,計(jì)算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),若測定的結(jié)果偏低,可能的原因是A(填字母序號).
A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束讀數(shù)時未調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管中液面相平,立即讀取氣體體積
B.稀硫酸過量
C.反應(yīng)結(jié)束未冷卻到室溫立即讀數(shù)
(2)若稱取11.5克生鐵樣品,放入裝有100.0g稀硫酸的燒杯中恰好完全反應(yīng),在化學(xué)反應(yīng)過程中對燒杯(包括溶液和殘余固體,燒杯質(zhì)量為60.0g)進(jìn)行了四次稱量,
記錄如表.
反應(yīng)時間 | t0 | t1 | t2 | t3 |
燒杯和藥品的質(zhì)量/g | 171.5 | 171.3 | 171.1 | 171.1 |
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(結(jié)果精確到0.1%,寫出計(jì)算過程,共2分)
計(jì)算過程:解:設(shè)生鐵中鐵的質(zhì)量為x,生成硫酸亞鐵質(zhì)量為y,
反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量為:171.5g-171.1g=0.4g,
Fe+H
2SO
4═FeSO
4+H
2↑,
56 152 2
x y 0.4g
$\frac{56}{x}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.4g}$,
x=11.2g,y=30.4g,
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{30.4g}{11.2g+100g-0.4g}$×100%=27.4%,
答:反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.4%..