5.
袋装食品中常用一种“双吸剂”保质,主要成分是铁粉和生石灰,同学们对一久置的双吸剂固体样品很好奇,设计了如下实验进行探究.
提出问题:久置“双吸剂”的成分是什么?
作出猜想:久置“双吸剂”中可能有Fe、Fe
2O
3、CaO、Ca(OH)
2和CaCO
3实验探究一:
取固体样品研磨,用磁铁吸引,磁铁上沾有黑色粉末,说明“双吸剂”中一定有铁.再用磁铁反复吸引后,残留固体用于后续探究活动.
实验探究二;
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量实验探究1的残留固 体放入试管中,加入蒸馏水 | 试管外壁不发烫 | 固体中一定没有氧化钙. |
实验探究三:
实验结论:
步骤②产生白色沉淀,说明久置的“双吸剂”中含有氢氧化钙,其反应的化学方程式:Na
2CO
3+Ca(OH)
2═CaCO
3↓+2NaOH.
步骤③有气泡冒出,溶液变为黄色,写出溶液变为黄色所发生的化学方程式Fe
2O
3+6HCl═2FeCl
3+3H
2O;根据步骤③的现象,说明久置的“双吸剂”中含有碳酸钙和氧化铁.
实验探究四:
联想到生铁是铁和碳的合金,某同学对生铁又进行了如下探究.
(1)为测定某生铁粉末状样品中铁的质量分数,进行如下实验.设计如右图所示装置,实验时首先检验该装置是否密封的正确操作是A.(填序号)
A.安装好装置并在量气管内加入水,上下移动水准管,若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置密封.
B.安装好装置并在量气管内加入水,上下移动水准管,若水准管中液面与量气管液面始终相平,说明装置密封.
然后将生铁与稀硫酸放入Y型管中,塞紧橡皮塞.要使生铁样品与稀硫酸开始反应的操作方法为A(填字母序号)
A.将Y型管向左倾斜,使稀硫酸缓慢流入生铁样品中.
B.将Y型管向右倾斜,使生铁样品被缓慢倒入稀硫酸中.
实验结束后,根据量气管中的气体体积和密度,计算生铁样品中铁的质量分数,若测定的结果偏低,可能的原因是A(填字母序号).
A.实验结束读数时未调节量气管和水准管中液面相平,立即读取气体体积
B.稀硫酸过量
C.反应结束未冷却到室温立即读数
(2)若称取11.5克生铁样品,放入装有100.0g稀硫酸的烧杯中恰好完全反应,在化学反应过程中对烧杯(包括溶液和残余固体,烧杯质量为60.0g)进行了四次称量,
记录如表.
反应时间 | t0 | t1 | t2 | t3 |
烧杯和药品的质量/g | 171.5 | 171.3 | 171.1 | 171.1 |
反应后所得溶液中溶质质量分数为多少?(结果精确到0.1%,写出计算过程,共2分)
计算过程:解:设生铁中铁的质量为x,生成硫酸亚铁质量为y,
反应生成氢气质量为: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,
反应后所得溶液中溶质质量分数为:$\frac{30.4g}{11.2g+100g-0.4g}$×100%=27.4%,
答:反应后所得溶液中溶质质量分数为27.4%..