某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。 ②该反应的气体产物是CO。 ③该反应的气体产物是_ - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设
①该反应的气体产物是CO₂。 ②该反应的气体产物是CO。 ③该反应的气体产物是_____________。
设计方案
如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（2）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式____________________。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是________（填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H₂
B、用MnO₂和浓盐酸加热反应制Cl₂
C、用KClO₃与MnO₂共热反应制O₂
（3）实验步骤
① 按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为________。
（4）数据处理试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式
________________________。
（5）实验优化
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是________________。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：________。

答案

（1）CO₂、CO的混合物
（2）NH₄⁺+NO₂^-== N₂↑+2H₂O；B
（3）步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的CO₂，确保完全吸收
（4）2C+Fe₂O₃

2Fe+CO↑+CO₂↑
（5）①Ba(OH)₂溶解度大，浓度大，使CO₂被吸收的更完全；M(BaCO₃)＞M(CaCO₃)，称量时相对误差小；②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置

核心考点

试题【某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。 ②该反应的气体产物是CO。 ③该反应的气体产物是_】；主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量
反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25 .00mL溶液，用0.1mol?L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为_____________ mol。

（2）测定NO的体积
①从上图所示的装置中，你认为应选用___________装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是____________ 。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）_______________。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置   ________________（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），则Cu与浓硝酸反应的过程中____________（填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是___________。
（4）实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为____________g。

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某校研究性学习小组同学在实验时把一定量的SO₂通入装有一定浓度BaCl₂溶液的试管中，出现了白色浑浊物。
⑴实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据，经过计算推导得出：即使把SO₂通入BaCl₂溶液中至饱和，也不可能生成BaSO₃，故白色浑浊物只能是BaSO₄。你认为所查阅的数据为：
SO₂的溶解度、SO₂饱和溶液中各离子的浓度以及_______________。
⑵小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设，并分别设计实验验证假设如下：

请把上表填充完全。
⑶写出在验证假设2的实验时，溶液中发生的反应的化学方程式：________________、
_______________；
⑷请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO₄，造成原因是________________。

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工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375 mol/LNaOH溶液中得到漂白液。某同学想在实验室探究Cl₂性质并模拟制备漂白液，下图是部分实验装置。已知KMnO₄与盐酸溶液反应可以制取Cl₂。

⑴配制450 mL物质的量浓度为0.375 mol/LNaOH溶液时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和__________。
⑵浓硫酸的作用是____________________。
⑶装置E中发生化学反应的离子方程式为____________________。
⑷装置B中饱和NaCl溶液可用于除去Cl₂中的HCl气体，已知氯气与水的反应是一个可逆反应，请简述饱和NaCl溶液除去Cl₂中HCl气体的原理（用离子方程式表示和文字说明）
____________________。
⑸实验时装置D中湿润的红色纸条褪色，干燥部分没有褪色，放置一段时间后，纸条全部褪色。该同学认为Cl₂的密度比空气大，可能是试管下部Cl₂的浓度大于试管上部Cl₂的浓度所导致的。请判断该解释是否合理，并分析产生上述实验现象的原因_______________；如需改进，请简述设计方案______________（若认为合理。则此问可不作答）。
⑹氯元素含量为10%的漂白液355 g，其中含NaClO的物质的量为_________mol。

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Ⅰ 下图所示A-H为实验室常见的仪器、装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答下列问题。

（1）A仪器的名称是________________________。
（2）用图示仪器设计一套制取纯净、干燥的氨气的装置，仪器的连接顺序是（用管口字母符号表示）j-___、-_____、-____、-___、-____、-____（可不填满）。
Ⅱ 某校化学兴趣小组为研究Cl₂单质的性质，设计如下图所示装置进行实验。装置III中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。

（3）Ⅰ的反应方程式为：________________________
（4）加入药品前，检查I中气体发生装置气密性的操作是：_________________
（5）实验过程中，装置IV中的实验现象为________________________________
（6）实验结束后，该组同学在装置III中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为应在_________之间还需添加洗气瓶（选填装置序号），该装置的作用是______________________。

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某化学课外活动小组在实验室设计了如下图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。

（1）A中制取气体时只用了一种药品，则该药品最好是______________（填化学式），图中空白处所需仪器应为____________________（选填下列仪器编号，固定装置省略）。

（2）该装置补充完整后，仍然存在一定缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进①_____________________________；  ②____________________________。
（3）按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：
①装置B的作用______________________________  ；
②写出C中发生反应的化学方程式：______________________________  ；
③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_______________ 。

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