【题目】(8分)研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动。将木炭、氧化铁及试管充分烘干,并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨。取适量上述混合物于试管中,用图1所示的装置加热(试管竖直向上,可使加热时的热量尽少散失)。
【提出问题】实验结束后,试管中的剩余固体X含有哪些成分,质量分别是多少?
【查阅资料】
铁的氧化物被还原时,是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物,最后还原成金属铁。铁的氧化物及其部分性质如下:
为红色固体; 和均为黑色固体。其中,具有很好的磁性,能被磁铁吸引。三种氧化物均不溶于水,但能溶于稀盐酸,分别发生如下反应:
Fe2O3+6HCl ══ 2FeCl3+3HO
Fe3O4+8HCl ══ 2FeCl3+FeCl2+4H2O
FeO+2HCl ══ FeCl2 + H2O
黄色的溶液中滴入无色的KSCN溶液,溶液变为红色,该实验常用于检验;溶液遇单质铁发生反应:2FeCl3 + Fe = 3FeCl2,溶液变为浅绿色。
【猜想】固体X可能含有:①②③④⑤
【实施实验】
目的:确定固体X的组成。
步骤 | 操作 | 主要现象 | 结论 |
I | 取部分冷却后的固体X倒在滤纸上,用磁铁充分吸引。 | 部分固体被吸引到磁铁上 | 可能有或 |
II | 取滤纸上的剩余固体少量,放入图2所示的试管a中,通入氧气,用酒精灯加热。 | 固体剧烈燃烧, b中溶液变浑浊 | 一定有 |
III | 另取滤纸上的剩余固体少量,放入试管中,加入足量的稀盐酸。 | 无明显现象 | 一定没有 |
IV | 取步骤I磁铁上的固体少量,放入试管中,逐滴加入稀盐酸。 | 产生。 | 一定有 |
V | 在步骤IV所得溶液中逐滴加入。 | 溶液不变红色 | 一定没有 |
【反思改进】
同学们讨论发现,用上述实验方法不能确定固体X中一定没有,理由是。
为确定固体X中是否含Fe3O4并测定其中各成分的质量,同学们又进行了以下实验:
步骤 | 操作 | 数据 |
I | 重新取部分冷却至室温的固体X,称量其质量为m1。 | m1 = 17.9 g |
II | 将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中,称量整套装置及药品的质量为m2;打开分液漏斗旋塞,放入足量稀盐酸后关闭旋塞,待没有气泡产生并恢复至室温,再次称量整套装置及药品的质量为m3。 | m2 = 317.9 g m3 = 317.3.g |
III | 将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥,称量其质量为m4。 | m4 = 1.1 g |
【获得结论】
(1)为确定固体X中是否含,m1~m4中应该用到的数据有。
(2)固体X的成分及质量分别是。
【答案】【猜想】④;【实施实验】III. 和;IV.气泡;V.溶液;【反思改进】固体X中如果含有,步骤V中加入盐酸后,由于铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,遇硫氰化钾溶液也不变为血红色.【获得结论】(1)m1、m2、m3和m4;(2):1.1g;:16.8g
【解析】【猜想】根据质量守恒定律可知剩余固体X中可能还含有;
【实施实验】III. 因为氧化亚铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁,使溶液呈浅绿色,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁,使溶液呈黄色,所以如果取滤纸上的剩余固体少量,放入试管中,加入足量的稀盐酸,没有明显现象,说明一定没有和;IV.因为铁与稀盐酸反应生成氢气,所以取步骤I磁铁上的固体少量,放入试管中,逐滴加入稀盐酸,如果有气泡产生,则固体中一定含有铁;V. 因为四氧化三铁与稀盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁及水,且黄色的溶液中滴入无色的溶液,溶液变为红色,所以在步骤IV所得溶液中逐滴加入溶液,若固体中不含有四氧化三铁,则溶液不变红色;
【反思改进】又因为溶液遇单质铁发生反应:可知,如果固体X中含有,步骤V中加入盐酸后,由于铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,遇硫氰化钾溶液也不变为血红色.
【获得结论】(1)要确定固体X中是否含,由表格中的数据可知m1是固体总质量,m2和m3的质量差为铁与酸反应生成的氢气质量,即:317.9g-317.3g=0.6g;m4是不与酸反应的碳的质量,即17.9g固体中含有1.1g的碳;因此要测定固体X中是否含有四氧化三铁,需要m1、m2、m3和m4四个数据.
设固体混合物中含有铁的质量为x,
56 2
x 0.6g
56:x=2:0.6g x=16.8g
所以固体X中含有:1.1g;:16.8g,不含有四氧化三铁.
试题分析:【猜想】根据质量守恒定律进行猜想;【实施实验】根据氧化亚铁、四氧化三铁、铁与稀盐酸的反应现象,以及氯化铁与氰化钾溶液反应的颜色变化分析;【反思改进】根据铁与氯化铁反应会生成氯化亚铁,氯化亚铁遇氰化钾不变红色分析;【获得结论】根据表格中的数据可知m1是固体总质量,m2和m3的质量差为铁与酸反应生成的氢气质量,即:317.9g-317.3g=0.6g;m4是不与酸反应的碳的质量,即17.9g固体中含有1.1g的碳分析;根据反应中生成氢气的质量可以计算固体中铁的质量,根据铁和碳的质量可以判断固体中是否含有四氧化三铁.
科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】(6分)多角度认识物质,能帮助我们更全面了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例,回答下列问题:
(1)认识物质的性质
①氧气的化学性质比较活泼。纳米铁粉在氧气中可自燃生成氧化铁,反应的化学方程式为 。
②将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中,向杯中缓缓倾倒二氧化碳,观察到烧杯中的棉芯自下而上熄灭(如图1),说明二氧化碳具有的性质有 。
(2)认识物质的制法
某同学用软塑料瓶自制气体发生装置,通过捏放瓶身可随时控制反应发生和停止(如图2)。若利用该装置制氧气,反应的化学方程式为 。若利用该装置制二氧化碳,无纺布包内药品为 (写名称)。
(3)辩证地认识物质
①量变引起质变。例如:碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳,在不充足的氧气中燃烧生成 (写化学式)。
②功过相对论。从“二氧化碳导致温室效应”的事实分析,“过”:使全球气候变暖导致海平面上升等;“功”: (举一例)。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】通过化学式“CO2”获得的信息有
①表示二氧化碳这种物质
②表示1个二氧化碳分子
③ 二氧化碳由碳元素和氧元素组成
④1个二氧化碳分子由1个碳原子和1个氧分子构成
A ①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】(5分)某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学进行如下探究。
探究一:该气体的成分。
【猜想与假设】小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说:不可能含有N2,因为_________________________。
小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO有毒。
该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 |
② | 将带火星的木条伸入该气体中 | 带火星的木条没有复燃 |
【得出结论】(1)由实验①可知,该气体中肯定含有_________,写出该反应的化学方程式_____________________________________________________。
(2)由实验② (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气。
探究二:维C泡腾片溶液的酸碱性。
向维C泡腾片溶液中滴加石蕊试液,溶液变红,说明溶液显 性。
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【题目】如图所示的是实验室常用的制备气体的实验装置,根据要求回答下列问题。
(1)实 验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是 (填字母),
(2)C装置的优点是
(3)实验室可用加热氢氧化钙固体与氯化铵固体在常温下混合制取少量氨气,应选择的发生装置
是 (填字母)
(4)收集某气体的方法,主要取决于这种气体的性质。在标况下,氨气的密度为0.771g/L,且氨气极易溶于水,所以收集氨气是应选用的装置是 。(填字母)
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】分类归纳是学习化学常用的方法,现有①铁粉;②液氧;③海水;④洁净的空气;⑤氧化镁;⑥冰水混合物,其中属于混合物的是 ;属于氧化物的是 (填序号)。
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【题目】(6分)人类的生产生活离不开燃料的利用。
(1)化石燃料包括煤、_________和天然气。天然气的主要成分是甲烷,其燃烧的化学方程式为。
(2)燃烧是人类最早利用的化学反应之一,燃烧发生的条件是:有可燃物、可燃物与氧气接触和________。
(3)为了证明燃烧发生的条件,进行了如下实验。
实验一中可观察到的现象为。
实验二中,观察到滤纸条始终不燃烧,由此推知的化学性质为_。
对比实验一和实验二中纸条燃烧情况的不同,可以证明的燃烧发生条件是。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于水的说法不正确的是
A.可以用肥皂水区分硬水和软水
B.对天然水进行净化的各种处理中,净化程度最高的是蒸馏
C.自然界中的水大多属于混合物
D.加明矾能使海水中的盐分沉淀而淡化
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】实验室制取并用排水法收集氧气的主要步骤有:①装入药品;②检查装置气密性;③给固体药品加热;④将装置固定在铁架台上;⑤熄灭酒精灯;⑥收集气体;⑦将导管移出水面;则正确的操作顺序为
A.①②③④⑤⑥⑦ B.②①④③⑥⑤⑦
C.①②④③⑥⑤⑦ D.②①④③⑥⑦⑤
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