题目
题型:不详难度:来源:
(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 。
(2)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。
(3)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: 。
(4)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 。
(5)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:
。
(6)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
⑶NH4++NO2—N2↑+2H2O
⑷步骤②中是为了排除空气中的CO2,步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收
⑸2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
⑹①Ba(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
解析
试题分析:(1)根据极端假设可知还有一种情况就是两者的混合物,即CO2、CO的混合物。
(3)用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液制氮气反应的离子方程式为:NH4++NO2—N2↑+2H2O。
(4)步骤②通入氮气的目的是排除装置中的CO2。步骤④通入氮气的目的是将生成的CO2全部通入澄清石灰水中。
(5)由题意可知碳粉过量,产生的CO2为0.02mol,剩余的固体为3.76g,所以固体中有单质铁2.24g,则剩余的碳粉为3.76-2.24=1.52g,所以参加反应的碳粉为2-1.52=0.48g=0.04mol,则可以确定生成CO为0.02mol,因此方程式为:2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑。
(6)①应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液的原因是Ba(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从环保的角度来看生成的CO也要处理掉,因此应该在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
点评:本题综合性较强,难度较大,主要考查学生分析问题和解决问题的能力。
核心考点
试题【(12分)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】;主要考察你对探究性实验的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + ____ H+ =" ____" Mn2+ + ____ CO2↑ + ____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________.
乙二酸分解的化学方程式为______________________________________.
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化)。则下列关系合理的是
A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)="0.2" mol·L-1
C. c(HC2O4-)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)
请回答:
(1) 装置A中发生的化学反应方程式为
_____________________________________。
(2) 装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是 ,其作用是 。
(3) 装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
B中应放置的液体是(填字母) 。
a.水 b.酸性KMnO4溶液 c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液
(4) 实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L—1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
① 有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 。
② 下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a.NaOH固体 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.Na2CO3溶液
(一)【提出假说】
假设一:两者反应只生成CuCO3沉淀;
假设二:两者反应只生成Cu(OH)2沉淀;
假设三: 。
(二)【理论探究】
假设二中只生成Cu(OH)2的原因是 (用一个离子方程式表示)。
查阅资料:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水;
(三)【实验探究】
步骤一:将CuSO4溶液加入到等浓度等体积的Na2CO3溶液中并搅拌,有蓝色沉淀生成。
步骤二:将沉淀从溶液中分离出来。
步骤三:利用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
(1)各装置连接顺序为 。
(2)装置C中装有试剂的名称是 。
(3)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是 。
步骤四: 步骤三:利用下图所示装置,进行定量分析:
(4)①A装置中玻璃仪器的名称是 。
②实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气其作用分别是
和 。
数据记录:
| B装置中样品的质量(g) | C装置的质量(g) | D装置的质量(g) |
实验前 | 33.3 | 262.1 | 223.8 |
试验后 | 24 | 264.8 | 230.4 |
利用上述数据初步判断该沉淀的成分是CuCO3和Cu(OH)2,若所得沉淀是纯净物而不是混合物,通过计算写出该物质的化学式 。
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。
【猜想与探究】猜想:淡黄色粉末可能是:a.硫;b.过氧化钠;c.硫和过氧化钠的混合物。
探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分。
【实验与结论】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
猜想 | 在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水 | _____________________ | 猜想a、c不成立,猜想b成立。 |
探究 | ①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中 | 木条复燃 | 生成物有___________ |
②往①试管内的溶液中滴加___________ ______________ | _____________________ | 生成物有氢氧化钠 |
于是设计上图所示的装置继续实验探究。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处 | 木条复燃 | CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为: ____________________________ |
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的氢气通入澄清石灰水中 | 有气泡产生 石灰水变浑浊 |
①用pH试纸检验,溶液pH>7;
②向溶液中滴加氯水,无气体产生,再加入CCl4振荡、静置,CCl4层呈橙红色,用分液漏斗分液;
③向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3混合液,有白色沉淀产生。
④另取原溶液少量加入Ba(NO3)2和盐酸的混合液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)溶液中肯定含有的离子是 ;肯定没有的离子是 。
⑵写出步骤②中的离子方程式 。
(Ⅱ)(6分)SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液,红色逐渐褪去,可能的原因:
① ② 。
简述设计实验证明: 。
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