28.某课外学习小组的同学利用下图所示装置进行氧气的制取和性质的有关实验.请回答下列有关问题: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某课外学习小组的同学利用下图所示装置进行氧气的制取和性质的有关实验,请回答下列有关问题:

(1)写出图1有关仪器的名称:①
分液漏斗
分液漏斗
;②
铁架台
铁架台

(2)写出制取氧气的文字表达式
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气

(3)图中所用的收集氧气的方法是
向上排空气
向上排空气
法,如何检验氧气是否收集满?答
将带火星的木条放在粗玻璃管口,若木条复燃说明收集满了
将带火星的木条放在粗玻璃管口,若木条复燃说明收集满了

(4)将细铁丝缠绕在一段火柴上,使之成为螺旋状,引燃后,伸入B装置中,发生反应,观察到的现象是
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
,该反应的文字表达式为
铁+氧气
点燃
四氧化三铁
铁+氧气
点燃
四氧化三铁

(5)B装置中放入少量的水,其作用为
防止铁丝燃烧时生成的高温熔化物炸裂玻璃管
防止铁丝燃烧时生成的高温熔化物炸裂玻璃管

(6)利用上述整套装置进行氧气的制取和性质实验的最主要优点为(写一条即可)
在一个装置中进行氧气的制取和性质实验,操作简便
在一个装置中进行氧气的制取和性质实验,操作简便

(7)实验小组同学查阅资料得知,有许多催化剂能加快过氧化氢的分解速度,实验小组设计图2装置甲和装置乙的对比实验证明二氧化锰的催化能力比氧化铁的强.实验中将等量过氧化氢溶液同时挤进盛有二氧化锰和氧化铁的塑料盒,观察到的现象是
甲装置玻璃管中红墨水上升速度比乙装置快
甲装置玻璃管中红墨水上升速度比乙装置快

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某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如图所示的实验装置(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不参加反应).

查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:
H2C2O4数学公式CO↑+CO2↑+H2O
通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.
(1)第一小组同学说:从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热______(填A或D)处,实验结束时,应______(填先或后)停止D处的加热;从环保的角度讲,在E装置后还应对尾气进行处理,其方法是:______.
(2)第二小组的同学说:用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物,其中B装置的作用______;E装置的作用______;一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为______.
(3)第三小组的同学说:利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数.他们的测定方法是:称量氧化铁样品的质量10.0g,样品与玻璃管的总质量为60.0g,完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为57.6g.计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为______.
(4)第四小组同学说:利用这套装置还有另外测定样品中氧化铁的质量分数的方法:先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算求得样品中氧化铁的质量分数.但按此方法实际实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是______.

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某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如下图所示的实验装置(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不参加反应).

查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:

通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.

(1)第一小组同学说:从实验安全和实验操作流程看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热________(选填“A”或“D”)处,实验结束时,应________(选填“先”或“后”)停止D处的加热;从环保的角度讲,在E装置后还应对尾气进行处理,其方法是:________.

(2)第二小组的同学说:用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物,其中B装置的作用________;E装置的作用________;一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为________.

(3)第三小组的同学说:利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数.他们的测定方法是:称量氧化铁样品的质量10.0 g,样品与玻璃管的总质量为60.0 g,完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为57.6 g.计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为________.

(4)第四小组同学说:利用这套装置还有另外测定样品中氧化铁的质量分数的方法:先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算求得样品中氧化铁的质量分数.但按此方法实际实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是________________________.

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某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:课本上册124页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
[查阅资料]
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案 实验现象
取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
[实验结论]
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe

(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
[生产流程]

[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率

(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4

(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量

(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为
90:214
90:214

(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
a
a
→d.
a.过滤   b.加热浓缩     c.冷却结晶    d.晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
[查阅资料]
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:

[实验分析]因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.
B中的最佳试剂是
(填序号)
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液    ③稀盐酸         ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,能起到的作用是:
①实验开始时,排尽装置中的空气,防止
防止爆炸
防止爆炸

②停止加热后,继续通CO气体,防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
,以及B中的溶液倒吸入A中;
在本实验中,CO气体还能起到的作用是③
让二氧化碳全部进入B瓶中
让二氧化碳全部进入B瓶中

(3)尾气如何处理?
点燃
点燃

乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)

(1)写出BC段发生反应的化学方程式:
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2

(2)通过分析计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
.(不需要写过程)

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某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:课本上册124页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
[查阅资料]
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案实验现象
取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象
[实验结论]
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有________,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有________;
(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式________;
[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
[生产流程]

[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3数学公式Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是________.
(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式________.
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是________.
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为________.
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→________→________→d.
a.过滤  b.加热浓缩   c.冷却结晶  d.晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
[查阅资料]
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:

[实验分析]因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.
B中的最佳试剂是________(填序号)
①澄清石灰水   ②氢氧化钠浓溶液  ③稀盐酸     ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,能起到的作用是:
①实验开始时,排尽装置中的空气,防止________;
②停止加热后,继续通CO气体,防止________,以及B中的溶液倒吸入A中;
在本实验中,CO气体还能起到的作用是③________.
(3)尾气如何处理?________.
乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)

(1)写出BC段发生反应的化学方程式:________;
(2)通过分析计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是________.(不需要写过程)

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