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精英家教网某化学兴趣小组在做Fe和CuSO4溶液反应实验时,发现生成Cu的同时有气泡产生.为了进一步研究做了如下实验:
①取8.5g Fe粉放入一定量的CuSO4中,反应完成后,滤出固体,洗涤、干燥后称量,固体质量为9.2g.
②将9.2g固体与一定质量分数的稀盐酸充分反应,消耗盐酸50.0g,根据实验绘制反应产生氢气的质量与反应时间的关系见图.求:
(1)稀盐酸的质量分数、与稀盐酸反应的Fe的质量.
(2)与CuSO4反应的Fe的质量.
(3)与CuSO4反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和
 
8.5g(选填“>”、“<”或“=”).对此结果作出你的解释
 
分析:(1)因为铜不与盐酸反应,故产生氢气的反应是Fe与盐酸反应.利用Fe与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量(由图示数据可知,完全反应后生成氢气的质量为0.10g),列出比例式,就可计算出与稀盐酸反应的Fe的质量和盐酸的质量,然后根据溶质质量分数公式就可计算出稀盐酸的质量分数;
(2)分析题意可知,9.2g固体减去与稀盐酸反应的Fe的质量就是置换出的铜的质量.利用Fe与硫酸铜反应的化学方程式,列出比例式,就可计算出与CuSO4反应的Fe的质量;
(3)计算出“与稀盐酸反应的Fe的质量+与CuSO4反应的Fe的质量”之和,与8.5g比较;根据已知条件和计算出的数据进行分析.
解答:解:(l)设与稀盐酸反应的Fe的质量为x,盐酸的质量为w.
Fe+2HCl═FeCl2+H2
56  73         2
x    w        0.10g
56
2
=
x
0.10g
73
2
=
w
0.10g

解之得:x=2.8g;w=3.65g;
稀盐酸的质量分数为:
3.65g
50g
×100%=7.3%;
答:稀盐酸的质量分数为7.3%;与稀盐酸反应的Fe的质量为2.8g;
(2)设与CuSO4反应的Fe的质量为y,
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
56              64
y               9.2g一2.8g
56
64
=
y
9.2g-2.8g

解之得:y=5.6g;
答:与CuSO4反应的Fe的质量为5.6g;
(3)与CuSO4反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和为:2.8g+5.6g=8.4g<8.5g;
在Fe和CuSO4溶液反应实验时,发现生成Cu的同时有气泡产生,而且与CuSO4反应的Fe的质量及与盐酸反应的Fe的质量之和<8.5g,说明有少量Fe与CuSO4溶液中的酸性物质发生了反应,产生了氢气.
故答案为:<;因为有少量Fe与CuSO4溶液中的酸性物质发生了反应.
点评:本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力.学生需根据金属的活动性的知识,分析物质间的反应情况,正确运用化学方程式进行计算.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

26、某化学兴趣小组用下图所示装置(省略了夹持装置)做如下实验:
研究课题:探究食品保鲜袋的元素组成.
查阅资料:碱石灰是由氢氧化钠和氧化钙组成的吸收剂;无水硫酸铜可作为吸水剂,且吸水后显蓝色.
提出猜想:制保鲜袋的材料可能是由“碳、氢、氧”中两种或三种元素组成.
实验步骤:
①按图示连接好仪器,将止水夹夹在F后的橡胶管处,B中注入适量水,当向A中缓缓注入少量水时,观察到装置B中的现象为X
G处液柱上升
,说明装置的气密性良好.
②按图示装好药品和1.4g剪碎的保鲜袋样品,除D、E、F、止水夹外将仪器按原样组装.
③向A中缓慢注水一段时间后,将已称重的D、E两干燥管和未称重F干燥管接到C的尾端.④给装置C加热,直至保鲜袋碎片完全燃烧.
⑤停止加热并继续向A中注水一段时间.
⑥分别对D、E进行第二次称重.
实验分析:
(1)根据实验原理分析,该套装置中缺少的玻璃仪器是
酒精灯

(2)实验步骤①中,观察到的现象为
G处液柱上升

(3)设置F处的干燥管的目的是
防止装置外空气中的CO2和H2O被E吸收,影响实验
.B处的浓硫酸起的作用是
干燥氧气或除去水蒸气
,如果没有B则对实验结果的影响是
使氢元素质量偏大或使水的质量偏大

(4)在加热装置C前,要向A中缓慢注水一段时间是为了
将装置中的空气排尽
.停止加热后继续向A中缓慢注水一段时间是为了
将生成的二氧化碳和水驱赶至D、E装置中被完全吸收

(5)第一次对D、E称重质量分别为82.0g、85.0g;第二次对D、E称重质量分别为83.8g、89.4g;则样品完全燃烧后产生水的质量为
1.8
g.
实验结论:
(6)该样品的组成元素一定是
C、H

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

实验室常用下列装置研究气体的制取和性质,根据所学知识回答下列问题.

(1)写出实验室制取氧气的一个化学方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
,利用该反应制取氧气,发生装置应选
B
B
(填序号),组装好实验装置后应进行的操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性

(2)一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易发生下列反应2NO+O2═2NO2,则收集一氧化氮气体时选用的装置是
E
E
(填序号).
(3)按图F做细铁丝在氧气中燃烧的实验,观察到的现象有
剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体
剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体

(4)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末成分产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
【提出问题】这种单黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体,在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂.
【猜想与探究】猜想:淡黄色粉末可能是:A.硫;B.过氧化钠;C.
硫和过氧化钠
硫和过氧化钠
(请补充完成猜想C)
探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分.
【实验与结论】
实验操作 实验现象 实验结论
猜想 在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水
固体全部溶解,
固体全部溶解,

并有气泡产生
并有气泡产生
猜想A、C不成立
猜想B成立
探究 ①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中 木条复燃 生成物有
氧气
氧气
②往①试管内的溶液中滴加
无色酚酞试液
无色酚酞试液

无色变红色
无色变红色
生成物有氢氧化钠

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2011?邵阳)化学实验室的开放日,某化学兴趣小组的同学设计下面几种实验装置,进行气体制取和性质的实验.
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,反应的化学方程式是
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
.如果用E装置收集氧气,验满时将带火星的木条放在瓶口,观察到
木条复燃
木条复燃
,说明氧气已充满集气瓶.
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,应选用的发生装置是
B
B
(填序号),该反应的化学方程式是
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2

(3)用锌粒与较浓的盐酸制H2,将制的得H2通入F装置,紫色石蕊试液变红,产生这种现象的原因可能是H2中混有
氯化氢
氯化氢
气体,说明浓盐酸具有
挥发
挥发
性.
(4)用G装置进行硫粉在氧气中燃烧的实验,反应产生的现象是
产生蓝紫色火焰,同时产生有刺激性气味的气体,放出热量
产生蓝紫色火焰,同时产生有刺激性气味的气体,放出热量
(写出一种即可,下同),从环保角度考虑,应做改进的是
在集气瓶中预留一些水或碱液,来吸收二氧化硫
在集气瓶中预留一些水或碱液,来吸收二氧化硫

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

某化学兴趣小组利用如图甲装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究.

(1)写出下列编号仪器的名称:①
烧杯
烧杯
;②
锥形瓶
锥形瓶
;③
长颈漏斗
长颈漏斗

(2)甲同学要用KMnO4固体来制取O2,应选用上图中的
A
A
装置(填编号).用化学方程式表示反应原理
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
.当O2收集满,取出集气瓶后,停止该实验的正确操作步骤是先
将导管移出水槽
将导管移出水槽
,后
熄灭酒精灯
熄灭酒精灯

(3)实验室常用氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气,二氧化锰能加快氯酸钾的分解,现设计实验证明氧化铜也能加快氯酸钾的分解,并与二氧化锰的催化效果进行比较.用如图乙装置进行实验,实验时均以生成25mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见下表:
实验序号 KClO3质量 其它物质质量 待测数据
1.2g 无其他物质 a
1.2g CuO  0.5g b
1.2g MnO2  0.5g c
回答下列问题:①上述实验中的“待测数据”指
反应时间
反应时间
;②为探究CuO在实验(6)中是否起催化作用,需补做如下实验(无需写出具体操作):a.
CuO的质量在反应前后有没有改变
CuO的质量在反应前后有没有改变
,b.CuO的化学性质在反应前后有没有改变.③欲探究CuO与二氧化锰的催化效果,应比较
b
b
c
c
 (选填a、b、c)的大小.
(4)某小组的同学来到实验桌前,桌上摆放有下列仪器:

①组长让大家完成的第一个任务是写出仪器的名称,同学们完成任务的情况如图丙所示,其中名称有错误的是
c f
c f
(填序号).
②某同学想用如图丁装置制取CO2,组长指出,这需要太多的稀盐酸  才能淹没漏斗的下管口,起到液封的作用.张兵同学选用了上面的一种仪器,加在丁图装置上,既解决了液封的问题,又可以减少酸的用量.请把该仪器画在图中应该放置的位置.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

实验室常用下列装置研究气体的制取和性质,根据所学知识回答下列问题.

(1)写出实验室制取氧气的一个化学方程式______,利用该反应制取氧气,发生装置应选______(填序号),组装好实验装置后应进行的操作是______.
(2)一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易发生下列反应2NO+O2═2NO2,则收集一氧化氮气体时选用的装置是______(填序号).
(3)按图F做细铁丝在氧气中燃烧的实验,观察到的现象有______.
(4)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末成分产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
【提出问题】这种单黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体,在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂.
【猜想与探究】猜想:淡黄色粉末可能是:A.硫;B.过氧化钠;C.______(请补充完成猜想C)
探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分.
【实验与结论】
实验操作实验现象实验结论
猜想在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水______
______
猜想A、C不成立
猜想B成立
探究①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中木条复燃生成物有______
②往①试管内的溶液中滴加______
______
生成物有氢氧化钠

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