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

题型：模拟题难度：来源：

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。请写出该反应的离子方程式：________________________。
(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. 20 g氧化铁、2.00 g碳粉混合均匀，放入48. 48 g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52.24 g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00 g。
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
(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

镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni(OH)₂、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下

已知：①NiCl₂易溶于水，Fe³⁺不能氧化Ni²⁺；
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示

请回答下列问题：
(1)根据上表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ：____和沉淀Ⅲ：____（填化学式），则pH1____pH2（填“>”“=”或“<”），控制两种沉淀析出可利用_______________。
A.pH试纸 B.石蕊指示剂 C.pH计
(2)已知溶解度：NiC₂O₄>NiC₂O₄·H₂O>NiC₂O₄·2H₂O，则③的化学方程式是_____________。第③步反应后，过滤沉淀I所需的玻璃仪器有_____________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：______________、______________。
(3)④中阳极反应产生的气体E为________，验证该气体的试剂为____________。
(4)试写出⑥的离子方程式：____________________。

题型：模拟题难度：| 查看答案

纳米材料二氧化钛(TiO₂)可做优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备方法是

Ⅰ．将干燥后的金红石(主要成分TiO₂，主要杂质SiO₂)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl₂反应，制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄。
Ⅱ．将SiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄。
Ⅲ．在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂·xH₂O。
Ⅳ．TiO₂·xH₂O高温分解得到TiO₂。
①根据资料卡片中信息判断，TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是_________，分离二者所采取的操作名称是
__________。
②Ⅲ中反应的化学方程式是___________________。
③如Ⅳ在实验室完成，应将TiO₂·xH₂O放在______（填仪器编号）中加热。

(2)据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO₂，TiO₂受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H₂O₂，其过程大致如下：
a.O₂→2O b.O+H₂O→2OH c.OH+OH→H₂O₂
①b中破坏的是____(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
②H₂O₂能清除路面空气中的C_xH_y、CO等，其主要是利用了H₂O₂的____ （填“氧化性”或“还原性”）。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。（夹持装置已略去）

①如缓慢通入22.4 L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重11 g，则CO的转化率为____。
②当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是___________。

题型：湖南省模拟题难度：| 查看答案

为研究盛装浓硫酸的铁质材料（碳素钢）与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[实验]称取铁钉5.6 g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用 ____（选填序号）。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO₄溶液
(2)乙同学取448 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生的反应式为Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2. 33 g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为_______。
[提出猜想]
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，同学们认为气体Y中还可能含有其他气体并作如下猜想：
(3)猜想一：Y气体中可能含有H₂；猜想二：____________；猜想三：____________。
[设计实验，验证猜想]
(4)为验证以上猜想，同学们准备用下列装置设计探究实验（装置可重复使用，夹持仪器省略）。

①实验装置的连接顺序为A→____→____→F→___→_____→ F（填字母）。
②装置B中试剂的作用是________________。
③猜想一的理由是____________________（用化学方程式表示）。
④如果猜想一成立，预计实验现象应该是________________。

题型：安徽省模拟题难度：| 查看答案

研究性学习小组进行SO₂的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na₂SO₃(固)＋H₂SO₄(浓)==Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O，制备SO₂气体。
①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO₂的实验装置(含试剂)示意图。

②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是__________________。
(2)将SO₂气体分别通入下列溶液中：
①品红溶液，现象是________________________；
②溴水溶液，现象是________________________；
③硫化钠溶液，现象是______________________。
(3)有一小组在实验中发现，SO₂气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________，验证方法____________________________。
②原因________________，验证方法____________________________。
③原因________________，验证方法____________________________。

题型：同步题难度：| 查看答案

某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：取12.8 g铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余外，同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。
(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？简述理由：________________。可以证明有余酸的实验方案是__________(填字母)。
a．再加入铁粉 b．再滴入BaCl₂溶液 c．再加入银 d．再滴入Na₂CO₃溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种，请问下列方案中不可行的是
________(填字母)。
a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d．用排饱和NaHSO₃溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu²⁺的量。在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100 mL，加入足量Na₂S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。请写出生成沉淀的离子方程式： ___________________________。
(4)根据甲、乙两同学的实验方案，除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是________。
(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为W g，测得反应后溶液的体积为V mL，请计算剩余硫酸的物质的量浓度＝________mol/L(用含W、V的代数式表示)。

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