28.某課外學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行氧氣的制取和性質(zhì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某課外學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行氧氣的制取和性質(zhì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:

(1)寫(xiě)出圖1有關(guān)儀器的名稱:①
分液漏斗
分液漏斗
;②
鐵架臺(tái)
鐵架臺(tái)

(2)寫(xiě)出制取氧氣的文字表達(dá)式
過(guò)氧化氫
二氧化錳
水+氧氣
過(guò)氧化氫
二氧化錳
水+氧氣
;
(3)圖中所用的收集氧氣的方法是
向上排空氣
向上排空氣
法,如何檢驗(yàn)氧氣是否收集滿?答
將帶火星的木條放在粗玻璃管口,若木條復(fù)燃說(shuō)明收集滿了
將帶火星的木條放在粗玻璃管口,若木條復(fù)燃說(shuō)明收集滿了

(4)將細(xì)鐵絲纏繞在一段火柴上,使之成為螺旋狀,引燃后,伸入B裝置中,發(fā)生反應(yīng),觀察到的現(xiàn)象是
劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體
劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體
,該反應(yīng)的文字表達(dá)式為
鐵+氧氣
點(diǎn)燃
四氧化三鐵
鐵+氧氣
點(diǎn)燃
四氧化三鐵
;
(5)B裝置中放入少量的水,其作用為
防止鐵絲燃燒時(shí)生成的高溫熔化物炸裂玻璃管
防止鐵絲燃燒時(shí)生成的高溫熔化物炸裂玻璃管
;
(6)利用上述整套裝置進(jìn)行氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的最主要優(yōu)點(diǎn)為(寫(xiě)一條即可)
在一個(gè)裝置中進(jìn)行氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn),操作簡(jiǎn)便
在一個(gè)裝置中進(jìn)行氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn),操作簡(jiǎn)便
;
(7)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)查閱資料得知,有許多催化劑能加快過(guò)氧化氫的分解速度,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)圖2裝置甲和裝置乙的對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳的催化能力比氧化鐵的強(qiáng).實(shí)驗(yàn)中將等量過(guò)氧化氫溶液同時(shí)擠進(jìn)盛有二氧化錳和氧化鐵的塑料盒,觀察到的現(xiàn)象是
甲裝置玻璃管中紅墨水上升速度比乙裝置快
甲裝置玻璃管中紅墨水上升速度比乙裝置快

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某;瘜W(xué)課外興趣小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)課上展示了一套如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(假設(shè)每步化學(xué)反應(yīng)都完全,氧化鐵樣品中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)).

查閱資料:草酸在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生如下反應(yīng):
H2C2O4數(shù)學(xué)公式CO↑+CO2↑+H2O
通過(guò)討論,同學(xué)們對(duì)這套裝置有了多種認(rèn)識(shí).
(1)第一小組同學(xué)說(shuō):從實(shí)驗(yàn)安全和實(shí)驗(yàn)操作程序看,首先要檢查裝置的氣密性,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先加熱______(填A(yù)或D)處,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)______(填先或后)停止D處的加熱;從環(huán)保的角度講,在E裝置后還應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理,其方法是:______.
(2)第二小組的同學(xué)說(shuō):用該實(shí)驗(yàn)裝置可以檢驗(yàn)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的產(chǎn)物,其中B裝置的作用______;E裝置的作用______;一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____.
(3)第三小組的同學(xué)說(shuō):利用這套裝置還可以測(cè)定氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).他們的測(cè)定方法是:稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量10.0g,樣品與玻璃管的總質(zhì)量為60.0g,完全反應(yīng)并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質(zhì)量為57.6g.計(jì)算實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____.
(4)第四小組同學(xué)說(shuō):利用這套裝置還有另外測(cè)定樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法:先稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量,再分別稱量E裝置在反應(yīng)前后的總質(zhì)量,即可計(jì)算求得樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).但按此方法實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果卻偏大,分析造成偏大的原因可能是______.

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某;瘜W(xué)課外興趣小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)課上展示了一套如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(假設(shè)每步化學(xué)反應(yīng)都完全,氧化鐵樣品中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)).

查閱資料:草酸在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生如下反應(yīng):

通過(guò)討論,同學(xué)們對(duì)這套裝置有了多種認(rèn)識(shí).

(1)第一小組同學(xué)說(shuō):從實(shí)驗(yàn)安全和實(shí)驗(yàn)操作流程看,首先要檢查裝置的氣密性,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先加熱________(選填“A”或“D”)處,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)________(選填“先”或“后”)停止D處的加熱;從環(huán)保的角度講,在E裝置后還應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理,其方法是:________.

(2)第二小組的同學(xué)說(shuō):用該實(shí)驗(yàn)裝置可以檢驗(yàn)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的產(chǎn)物,其中B裝置的作用________;E裝置的作用________;一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______.

(3)第三小組的同學(xué)說(shuō):利用這套裝置還可以測(cè)定氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).他們的測(cè)定方法是:稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量10.0 g,樣品與玻璃管的總質(zhì)量為60.0 g,完全反應(yīng)并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質(zhì)量為57.6 g.計(jì)算實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______.

(4)第四小組同學(xué)說(shuō):利用這套裝置還有另外測(cè)定樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法:先稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量,再分別稱量E裝置在反應(yīng)前后的總質(zhì)量,即可計(jì)算求得樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).但按此方法實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果卻偏大,分析造成偏大的原因可能是________________________.

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某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí),在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字:已知在不同的溫度下,CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質(zhì))和CO2.他們不禁產(chǎn)生了疑問(wèn):課本上冊(cè)124頁(yè)的實(shí)驗(yàn)中,CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎?于是他們進(jìn)行了以下探究.
[查閱資料]
資料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁鐵吸引而FeO(黑色)不能;
資料二:Fe3O4中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià),其化學(xué)式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一種或幾種.
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引 黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中 無(wú)氣泡、溶液顏色變成黃綠色
取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中 無(wú)任何現(xiàn)象
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
(1)甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有
FeO
FeO
,乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有
Fe
Fe
;
(2)生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe3O4;
(3)寫(xiě)出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
;
[拓展探究]同學(xué)們對(duì)Fe3O4產(chǎn)生了興趣,從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡(jiǎn)圖.
[生產(chǎn)流程]

[查閱資料]
資料一:硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示:
溫度/℃ 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
資料二:Fe(OH)2受氧氣氧化反應(yīng)原理為:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
資料三:獲得Fe3O4的反應(yīng)原理為:Fe(OH)2+2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
[問(wèn)題討論]
(1)溶解時(shí),用50℃至80℃的熱水目的是
在50℃~80℃時(shí),硫酸亞鐵的溶解度較大,有利于溶解的更多,提高產(chǎn)率
在50℃~80℃時(shí),硫酸亞鐵的溶解度較大,有利于溶解的更多,提高產(chǎn)率

(2)寫(xiě)出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4

(3)上述過(guò)程中,要控制“通一定量空氣”的目的是
控制Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的量
控制Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的量

(4)要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高,則上述流程中產(chǎn)生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳質(zhì)量比為
90:214
90:214

(5)副產(chǎn)品P是硫酸鈉,由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→
c
c
a
a
→d.
a.過(guò)濾   b.加熱濃縮     c.冷卻結(jié)晶    d.晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì),同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究.
[查閱資料]
資料一:難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水(反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變);
資料二:Fe2O3和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的雜質(zhì)是Fe2O3和FeO中的一種或兩種.
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]同學(xué)們稱取了23.28g該Fe3O4樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):

[實(shí)驗(yàn)分析]因探究思路不同,興趣小組分成甲、乙兩小組.
甲組:
(1)該組同學(xué)欲通過(guò)B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算確認(rèn)該Fe3O4樣品中的雜質(zhì).
B中的最佳試劑是
(填序號(hào))
①澄清石灰水     ②氫氧化鈉濃溶液    ③稀鹽酸         ④水
(2)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,CO氣體除作為反應(yīng)物外,能起到的作用是:
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),排盡裝置中的空氣,防止
防止爆炸
防止爆炸
;
②停止加熱后,繼續(xù)通CO氣體,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;
在本實(shí)驗(yàn)中,CO氣體還能起到的作用是③
讓二氧化碳全部進(jìn)入B瓶中
讓二氧化碳全部進(jìn)入B瓶中

(3)尾氣如何處理?
點(diǎn)燃
點(diǎn)燃

乙組:
利用儀器測(cè)定并繪制成反應(yīng)過(guò)程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線(如圖)

(1)寫(xiě)出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Fe3O4+CO
 高溫 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高溫 
.
 
3FeO+CO2

(2)通過(guò)分析計(jì)算確定:該Fe3O4樣品中含有的雜質(zhì)是
Fe2O3
Fe2O3
.(不需要寫(xiě)過(guò)程)

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某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí),在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字:已知在不同的溫度下,CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質(zhì))和CO2.他們不禁產(chǎn)生了疑問(wèn):課本上冊(cè)124頁(yè)的實(shí)驗(yàn)中,CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎?于是他們進(jìn)行了以下探究.
[查閱資料]
資料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁鐵吸引而FeO(黑色)不能;
資料二:Fe3O4中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià),其化學(xué)式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一種或幾種.
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中無(wú)氣泡、溶液顏色變成黃綠色
取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中無(wú)任何現(xiàn)象
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
(1)甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有________,乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有________;
(2)生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe3O4
(3)寫(xiě)出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式________;
[拓展探究]同學(xué)們對(duì)Fe3O4產(chǎn)生了興趣,從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡(jiǎn)圖.
[生產(chǎn)流程]

[查閱資料]
資料一:硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示:
溫度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
資料二:Fe(OH)2受氧氣氧化反應(yīng)原理為:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
資料三:獲得Fe3O4的反應(yīng)原理為:Fe(OH)2+2Fe(OH)3數(shù)學(xué)公式Fe3O4+4H2O
[問(wèn)題討論]
(1)溶解時(shí),用50℃至80℃的熱水目的是________.
(2)寫(xiě)出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________.
(3)上述過(guò)程中,要控制“通一定量空氣”的目的是________.
(4)要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高,則上述流程中產(chǎn)生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳質(zhì)量比為_(kāi)_______.
(5)副產(chǎn)品P是硫酸鈉,由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→________→________→d.
a.過(guò)濾  b.加熱濃縮   c.冷卻結(jié)晶  d.晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì),同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究.
[查閱資料]
資料一:難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水(反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變);
資料二:Fe2O3和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的雜質(zhì)是Fe2O3和FeO中的一種或兩種.
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]同學(xué)們稱取了23.28g該Fe3O4樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):

[實(shí)驗(yàn)分析]因探究思路不同,興趣小組分成甲、乙兩小組.
甲組:
(1)該組同學(xué)欲通過(guò)B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算確認(rèn)該Fe3O4樣品中的雜質(zhì).
B中的最佳試劑是________(填序號(hào))
①澄清石灰水   ②氫氧化鈉濃溶液  ③稀鹽酸     ④水
(2)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,CO氣體除作為反應(yīng)物外,能起到的作用是:
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),排盡裝置中的空氣,防止________;
②停止加熱后,繼續(xù)通CO氣體,防止________,以及B中的溶液倒吸入A中;
在本實(shí)驗(yàn)中,CO氣體還能起到的作用是③________.
(3)尾氣如何處理?________.
乙組:
利用儀器測(cè)定并繪制成反應(yīng)過(guò)程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線(如圖)

(1)寫(xiě)出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________;
(2)通過(guò)分析計(jì)算確定:該Fe3O4樣品中含有的雜質(zhì)是________.(不需要寫(xiě)過(guò)程)

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