Question

17．科學探究是學習化學的重要途徑．某化學興趣小組的同學們進行了以下幾個探究實驗，請回答有關(guān)問題．
（1）探究1：燃燒條件的探究．
如圖甲所示：將同樣大小的乒乓球碎片和濾紙碎片放在薄銅片的兩側(cè)，加熱銅片的中部，可以觀察到乒乓球碎片先燃燒，可以得出燃燒的條件之一是溫度需達到可燃物的著火點．
（2）探究2：燒堿變質(zhì)情況的探究．
小帆同學發(fā)現(xiàn)，上個月做實驗用的氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶蓋．對于該溶液是否變質(zhì)，同學們進行了如下實驗探究．
①小帆同學取一定量該氫氧化鈉溶液，逐滴滴加稀鹽酸，根據(jù)實驗情況繪制出了圖乙．由圖乙可知，該氫氧化鈉溶液已部分（填“部分”或“全部”）變質(zhì)；請寫出a～b段所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式．
②寫出一個除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉的反應(yīng)的化學方程式．
（3）探究3：探究氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)組成．
該化學興趣小組的同學在做完硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)實驗后，將渾濁液過濾，得到無色澄清的濾液．對濾液中溶質(zhì)的成分，同學們進行了如下猜想：
猜想一：硫酸鈉
猜想二：硫酸鈉與氫氧化鈉
猜想三：硫酸鈉與硫酸銅
①經(jīng)過討論，同學們一致認為猜想三不成立，理由是硫酸銅溶液是藍色的．
②請你選擇一種可能的猜想，進行驗證，簡要寫出實驗步驟和現(xiàn)象．
（4）探究4：探究某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．
為測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，小帆和他的同學用足量的一氧化碳與10g赤鐵礦石樣品充分反應(yīng)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），并將生成的氣體用一定量的氫氧化鈉溶液完全吸收，氫氧化鈉溶液總質(zhì)量由100g變?yōu)?06.6g．請計算：該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）可燃物燃燒需要同時具備兩個條件：一是可燃物與氧氣接觸，二是溫度要達到可燃物的著火點；
（2）根據(jù)氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體解答；
（3）根據(jù)硫酸銅溶液的顏色解答；
（4）根據(jù)硫酸鈉的性質(zhì)解答；
（5）利用反應(yīng)前后氫氧化鈉的增重即為二氧化碳的質(zhì)量，結(jié)合分析圖象可得二氧化碳的質(zhì)量；根據(jù)二氧化碳的已知量，設(shè)出未知量三氧化二鐵，利用化學方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，列比例式，即可求出三氧化二鐵的質(zhì)量，然后根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）濾紙碎片和乒乓球碎片都與氧氣接觸，在加熱過程中，由于乒乓球碎片的著火點較低，首先燃燒起來，說明燃燒需要溫度達到可燃物的著火點．故填：乒乓球碎片先燃燒； 溫度需達到可燃物的著火點；
（2）由圖乙可知，氣體是在滴加一定的鹽酸后產(chǎn)生的，故該氫氧化鈉溶液已部分變質(zhì)；a～b段是碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)，所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．．故答案為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后，將渾濁液過濾，得到無色澄清的濾液，所以一定不含硫酸銅，因為硫酸銅溶液是藍色的；故填硫酸銅溶液是藍色的；
（4）因為氫氧化鈉顯堿性，取少量溶液于試管中，滴加幾滴酚酞試液，如變紅，說明含有氫氧化鈉，猜想二正確；故答案為
取少量溶液于試管中，滴加幾滴酚酞試液，如變紅，說明含有氫氧化鈉，猜想二正確；
（5）二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故溶液的增重值即為二氧化碳的質(zhì)量，由圖象知，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為106.6-100.0=6.6g；
設(shè)赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
    160            3×44
     x             6.6g
$\frac{160}{x}=\frac{132}{6.6g}$
解得x=8g
樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
故答案為：該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%．

點評 分析圖表中數(shù)據(jù)時，要關(guān)注造成數(shù)據(jù)發(fā)生變化的原因，分析數(shù)據(jù)不再改變時所說明的問題，從而發(fā)現(xiàn)隱含條件．