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某兴趣小组为探究“氧化铁和铜粉”混合物中铜的质量分数,称取一定质量的混合物,按照下图实验装置进行实验:

(1)实验时要“先通一氧化碳气体,后加热” 的目的是                                      
(2)装置A中发生反应的方程式为                  
(3)实验装置B中的现象是                  ,发生反应的化学方程式为                 
(4)该装置的设计有一明显不当之处,你的改进方案是                    
[定量分析]
该兴趣小组按照科学的方案完成实验后,对充分反应后的管内固体X进行如下后续实验探究:

回答下列问题:
(1)写出固体X与稀盐酸反应的方程式:                                   
(2)有色溶液B中含有的溶质:                          (填化学式)。
(3)根据以上实验流程,计算原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为            

(1)排除试管内的空气,防止发生爆炸
(2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(3)溶液变浑浊(或生成白色沉淀) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(4)将尾气点燃惧或收集
[定量分析]
(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2
(2)FeCl2、HCl
(3)20%

解析试题分析:(1)实验时要“先通一氧化碳气体,后加热” 的目的是防止一氧化碳在试管中与空气混合被点燃而发生爆炸。
(2)一氧化碳会与氧化铁在高温的条件反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(3)因为在A中有二氧化碳气体生成,可使B中的澄清的石灰水变浑浊(或生成白色沉淀)。反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(4)一氧化碳有毒,可污染空气。不能将一氧化碳气体排放到空气中。所以应将尾气点燃惧或收集。
[定量分析]
固体X的成分为铁和铜;基中铁与稀盐酸反应。方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。所以气体A为氢气(H2)。有色溶液B中含有的溶质有反应生成的FeCl2(溶液为浅绿色)和过量未反应的HCl(稀盐酸)。由于稀盐酸过量,由原固体X中的铁完全反应。所以固体C为铜,其质量为4g。
(3)可先根据气体A(H2)为0.4g,计算出铁的质量,再计算出氧化铁的质量。
计算过程:
解:设铁的质量为x
Fe+2HCl=FeCl2+H2
56             2
x              0.4g
56:2=x:0.4g
x=11.2g
则氧化铁(Fe2O3)的质量为:
原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为:=20%
考点:炼铁的原理、物质的推断、根据化学式的计算、根据化学方程式的计算

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:计算题

鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某兴趣小组为了测定鸡蛋壳中CaCO3的含量,现取15g鸡蛋壳,捣碎,放在烧杯中,然后向其中加入80g某浓度的稀盐酸,使之充分反应(鸡蛋壳中除CaCO3外的其他成分都不溶于水,且不与稀盐酸反应),测得烧杯中的反应剩余物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示(忽略水蒸气的挥发),其中当反应进行到B点时,所用盐酸刚好消耗了加入量的一半,试计算(计算结果保留1位小数)

(1)产生CO2的质量为            g;
(2)该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数;
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数;

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某钢铁厂每天消耗4 000 t含Fe2O3 80%的赤铁矿石,该钢铁厂理论上可日产含Fe 98%的生铁质量是多少?(计算结果保留到0.1)

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小敏对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图像。

1)滴加的溶液中溶质属于      (选填“盐”或“碱”)。
2)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是    克。
3)图像中的a点数值是        
4)废液中含有的溶质是            。 (写化学式)。
5)通过计算说明,图像横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?

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科目:初中化学 来源: 题型:计算题

某校化学兴趣小组为了测定某一碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数,进行如下实验,取13.25g碳酸钠样品(杂质既不溶于酸也不溶于水)放入烧杯中,加入95.8g水使其完全溶解,再向其中加入稀盐酸,测得反应放出气体的总质量与所加入稀盐酸的质量关系曲线如图所示,请回答:

(1)当加入212g稀盐酸时,放出气体的质量为__________g
(2)碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)加入106g稀盐酸(即A点)时烧杯中溶液溶质的质量分数为多少?(写出计算过程)

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科目:初中化学 来源: 题型:计算题

某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究,该红色粉末可能由Cu 、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能是:①Cu      ②Fe2O3    ③Cu和Fe2O3
【查阅资料】(1)白色无水CuSO4遇水变蓝
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
[甲组同学]:定性检测该红色粉末的物质组成
(1)小云取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,充分振荡后观察,发现固体全部溶解,得有色溶液。则猜想        一定不成立,其中一定发生反应的化学方程式为                 
(2)小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝,反应充分后,观察到                      
现象,得出猜想③成立。
[乙组同学]:定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤:小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按下图进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再高温加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关物质的总质量(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计),其数据如下表:

   
反应前
反应后


玻璃管和红色粉末的总质量为48.3 g
玻璃管和固体物质的总质量为47.1 g


洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258.6 g
洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261.9 g
 
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的目的是                                。A装置中发生反应的化学方程式为                             
(2)根据上述表格中的实验数据计算:红色粉末中氧化铁的质量分数为            
(3)从环保角度看上述装置有严重不足之处。你认为应该如何改进?              
【拓展延伸】对实验后B装置洗气瓶内溶液做进一步探究
实验步骤:小渊同学取该洗气瓶内溶液54.4克(假设溶质只有碳酸钠一种),逐滴加入稀盐酸50克至无气泡冒出为止,生成二氧化碳4.4克。试计算:
(1)加入稀盐酸的溶质质量分数。
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数。

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(2)实验室常用过氧化氢和二氧化锰来制取氧气,若需制取氧气9.6g,理论上需要质量分数为5%过氧化氢溶液多少g?(反应化学方程式:2H2O22H2O+O2↑)

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钛(Ti)和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。钛可通过如下反应制得:TiCl4 + 2MgTi + 2MgCl2,若要制得96 g钛,计算至少需要镁的质量。

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