1.工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe2O3,還含有少量的FeO、Fe3O4.為了測定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),請你參與過程分析.
資料1:草酸晶體(H2C2O4•3H2O)在濃H2SO4作用下受熱分解,化學(xué)方程式為:
H2C2O4•3H2O$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CO2↑+CO↑+4H2O
資料2:濃硫酸具有吸水性;氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳;堿石灰固體既能吸水又能吸收二氧化碳;CO能將FeO、Fe2O3、Fe3O4還原成鐵.
(1)下列可用作草酸分解制取氣體的裝置是d(填字母編號).

問題討論:用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性.
(3)B裝置的作用是驗(yàn)證二氧化碳已除盡.
(4)對D裝置加熱前和停止加熱后,都要通入過量的CO,其中加熱前作用是:將裝置中的空氣排出,防止發(fā)生爆炸.
(5)寫出D裝置中所發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2
數(shù)據(jù)分析:資料3:鐵的常見氧化物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4 鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)77.8%70.0%72.4%
(6)稱取鐵紅樣品10.0g,用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
①D中充分反應(yīng)后得到Fe粉的質(zhì)量為m g,則7.0<m<7.78.
②實(shí)驗(yàn)前后稱得E裝置增重6.6g,則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是76.0%.
實(shí)驗(yàn)評價(jià):反思1:本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置(不考慮其它因素),則測得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會
偏小(填“偏小”、“不變”或“偏大”).
反思2:請指出 問題討論中實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷缺少尾氣處理裝置.
拓展探究:用100t含氧化鐵80%的赤鐵礦石理論上可冶煉出含鐵98%的生鐵多少噸?(結(jié)果保留1為小數(shù))

分析 草酸晶體(H2C2O4•3H2O)在濃硫酸作用下受熱分解,因此選用d裝置;實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性,二氧化碳一般用氫氧化鈉溶液吸收,用澄清的石灰水檢驗(yàn),還可以檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡,二氧化碳可以用濃硫酸干燥;加熱之前通入一氧化碳的目的是:將裝置中的空氣排出,防止發(fā)生爆炸;加熱之后通入一氧化碳的目的是:驅(qū)趕裝置中滯留的二氧化碳,使其全部被E裝置中堿石灰全部吸收.一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,配平即可;如果全部是氧化鐵,鐵的最少量是10g×70%=7.0g,如果全部是氧化亞鐵,鐵的最大量是10g×77.8%=7.78g;E裝置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的質(zhì)量=6.6g×$\frac{32}{44}$×100%=4.8g,因?yàn)?.8g氧元素的質(zhì)量一半來自于一氧化碳,一半來自于鐵的氧化物,那么鐵紅中氧元素的質(zhì)量是4.8g÷2=2.4g,則鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{10g-2.4g}{10g}$×100%=76.0%;本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置,水蒸氣會通過,E裝置也具有吸水性,因此E裝置會增重,氧元素的質(zhì)量偏大,則測得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會偏小;實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷:缺少尾氣處理裝置或檢驗(yàn)水是否除盡.最后根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算.

解答 解:(1)草酸晶體(H2C2O4•3H2O)在濃硫酸作用下受熱分解,因此選用d裝置,故答案為:d;
(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性,故答案為:檢查裝置的氣密性;
(3)B裝置還可以檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡,故答案為:驗(yàn)證二氧化碳已除盡;
(4)加熱之前通入一氧化碳的目的是:將裝置中的空氣排出,防止發(fā)生爆炸;加熱之后通入一氧化碳的目的是:驅(qū)趕裝置中滯留的二氧化碳,使其全部被E裝置中堿石灰全部吸收.故答案為:將裝置中的空氣排出,防止發(fā)生爆炸.(合理即可)
(5)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,配平即可;故答案為:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2;
(6)如果全部是氧化鐵,鐵的最少量是10g×70%=7.0g,如果全部是氧化亞鐵,鐵的最大量是10g×77.8%=7.78g;E裝置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的質(zhì)量=6.6g×$\frac{16×2}{44}×100%$=4.8g,因?yàn)橐粋(gè)一氧化碳分子只能搶氧化鐵中一個(gè)氧原子變成二氧化碳,因此氧元素的質(zhì)量一半一半,4.8g氧元素的質(zhì)量一半來自于一氧化碳,一半來自于鐵的氧化物,那么鐵紅中氧元素的質(zhì)量是4.8g÷2=2.4g,則鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{10g-2.4g}{10g}$×100%=76.0%;故答案為:①7.0<m<7.78;②76.0%;
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置,水蒸氣會通過,E裝置也具有吸水性,因此E裝置會增重,氧元素的質(zhì)量偏大,則測得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會偏小;實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷:缺少尾氣處理裝置.故答案為:偏;缺少尾氣處理裝置;
【拓展探究】設(shè)理論上可以煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量為x.
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2
160            112
100t×80%      98%x
$\frac{160}{112}=\frac{100t×80%}{98%x}$
解得:x≈57.1t
答:可煉出含鐵98%的生鐵57.1t.

點(diǎn)評 本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題,實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一,它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究,實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等.本題通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析,得到了正確的結(jié)論,屬于實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論的探究.同學(xué)們要具體分析,綜合掌握.本題型主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.有一包白色固體可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、KNO3、BaCl2中的一種或幾種組成,(1)取少量白色固體溶于足量水中,攪拌,靜置,過濾,得到白色沉淀,上層清液為無色;(2)向白色沉淀里加入足量的稀硝酸,沉淀全部溶解;由上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)判斷該白色粉末中一定有的物質(zhì)是Na2CO3、BaCl2,一定沒有的是Na2SO4、CuSO4

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.為測定混有少量氯化鈉的碳酸鈉的固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),向盛有12g該混合物的燒杯中逐滴滴加稀鹽酸直至無氣體生成,發(fā)生反應(yīng)后生成的物質(zhì)是氯化鈉、水和二氧化碳.加入的稀鹽酸與生成的二氧化碳質(zhì)量關(guān)系如右圖所示,試計(jì)算:
(1)混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
(2)實(shí)驗(yàn)完畢后所得液體中的氯化鈉的總質(zhì)量是多少?

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.金屬材料在生產(chǎn)、生活與科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛.
(1)鋼鐵是使用最多的金屬材料,鋼的硬度比純鐵的硬度大(填“大”或“小”).
(2)自行車構(gòu)件中的支架是鐵制品,為防止它銹蝕,在其表面刷漆,其防銹原理是與氧氣和水隔絕.
(3)將一定質(zhì)量的鋅粒投入含有Cu(NO32 和Fe(NO32的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,若濾液中只含一種溶質(zhì),則濾渣中一定含有鐵、銅;
(4)將等質(zhì)量的鎂、鐵、鋅三種金屬分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀鹽酸中.生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如右圖所示.金屬X是Mg(填化學(xué)式,下同),反應(yīng)后可能已經(jīng)反應(yīng)完的金屬是Zn、Fe,一定有余的金屬是Mg.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.水是一種重要的資源.
(1)電解水實(shí)驗(yàn)揭示了水的組成.甲圖實(shí)驗(yàn)中得到氧氣的試管是2(填“1”或“2”).
(2)自來水廠凈水過程中用到活性炭,其作用是吸附.氯胺(NH2Cl)是現(xiàn)在自來水廠常用的消毒劑,氯胺由3(填數(shù)字)種元素組成,用氯胺消毒時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH2Cl+X=NH3+HClO,其中X的化學(xué)式為H2O.
(3)海水淡化可緩解淡水資源匱乏的問題.乙圖為太陽能海水淡化裝置示意圖.
①水變成水蒸氣的過程中,不發(fā)生變化的是AB(填字母序號)
A.分子質(zhì)量    B.分子種類    C.分子間隔
②利用該裝置將一定量的海水暴曬一段時(shí)間后,剩余海水中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會變大(填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列變化屬于分解反應(yīng)的是( 。
A.氧化鈣+水→氫氧化鈣
B.碳酸氫銨→氨氣+水+二氧化碳
C.氫氧化鈉+硫酸銅→氫氧化銅+硫酸鈉
D.鋅+硫酸→硫酸鋅+氫氣

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.吉林省德惠市某公司發(fā)生火災(zāi)引發(fā)液氨泄露并發(fā)生化學(xué)爆炸,造成重大傷亡.液氨是液態(tài)的氨氣,常溫下,氨氣(NH3)是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣。畬(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱制取氨氣.請回答下列問題.

(1)液氨泄漏時(shí),可用噴水的方法除去空氣中的氨氣,說明氨氣具有易溶于水的物理性質(zhì).由液氨發(fā)生化學(xué)爆炸猜測氨氣可能具有可燃性的化學(xué)性質(zhì).
(2)寫出上圖中指定儀器的名稱:a分液漏斗.
(3)制取氨氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇上圖中的A(填字母,下同),收集裝置應(yīng)選擇的是C.發(fā)生裝置B可用于實(shí)驗(yàn)室過氧化氫制氧氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(4)根據(jù)氨氣的性質(zhì)推測,發(fā)生液氨泄漏時(shí)正確的逃生方法用濕毛巾捂住口鼻.(列舉一條)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.有40g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鈉溶液,若將其溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大至10%,可以采用的方法是?

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.某化學(xué)小組的同學(xué)用木炭和氧化銅在高溫下反應(yīng)制取單質(zhì)銅,并對產(chǎn)生氣體的成分
進(jìn)行探究.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
猜想Ⅰ:氣體為二氧化碳;
猜想Ⅱ:氣體含有二氧化碳,還含有一氧化碳.CO氣體能使?jié)駶櫟狞S色氯化鈀試紙變藍(lán)色.
(1)點(diǎn)燃A處酒精燈,數(shù)分鐘后發(fā)現(xiàn)試管中的黑色固體物質(zhì)變紅,該紅色物質(zhì)是銅;
(2)實(shí)驗(yàn)證明猜想Ⅱ是正確的,請將能證明該結(jié)論的反應(yīng)現(xiàn)象填入下表中:
反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論
澄清石灰水變渾濁;濕潤的氯化鈀試紙變藍(lán)猜想Ⅱ正確
實(shí)驗(yàn)反思:
(3)小組同學(xué)對一氧化碳產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析:
①原因一:木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO;
②原因二:反應(yīng) C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO2↑中的一種產(chǎn)物和反應(yīng)物木炭又發(fā)生了新的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了CO.
請你從原因一、原因二中選擇一種,用化學(xué)方程式表示發(fā)生反應(yīng)的原理:原因一:CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO↑(或原因二CO2+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO).
(4)在設(shè)計(jì)裝置時(shí)還要考慮環(huán)保因素,因此要在裝置C處添加一只點(diǎn)燃的酒精燈(或套上一只氣球等)裝置.

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同步練習(xí)冊答案