某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚的兴趣,试通过实验来探究其成分。
Ⅰ.实验装置:
用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
该装置B中发生的离子方程式是
装置B的作用是
Ⅱ.实验现象:玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时,停止加热,继续通一氧化碳,冷却到室温,停止通气,同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ.实验结论:
甲认为:依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为:仅从上述实验现象,不足以证明生成的黑色固体为金属铁,她增加了一个实验:用磁铁靠近生成的黑色固体,看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们结论作出判断并通过实验检验其合理性:
(1)在一定条件下:一氧化碳与氧化铁在加热条件下,可发生如下反应
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2
(2)四氧化三铁(Fe3O4)为黑色固体,有强磁性,能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论: 你对此评价的理由是:
Ⅳ.实验探究
对反应后固体成分提出假设:
假设1:反应后固体中只有Fe;
假设2:反应后固体中只有Fe3O4;
假设3:反应后固体中_______________________
为确定实验中最后的产物的成分,丙同学设计如下实验,请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程,并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器: 1mol/LCuSO4 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L盐酸、0.01mol/L氯水、试管、玻璃棒、胶头滴管。
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤一:取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中,加入足量1mol/LCuSO4溶液、搅拌溶解。 |
(1)若A试管中黑色固体不溶解,并且没有观察到其他现象,则黑色固体为 (2)若B试管中有红色固体析出,则说明黑色固体中含有Fe。 |
步骤二:对试管B中溶液过滤,将所得固体洗涤干净后,加足量1mol/L盐酸后,再依次分别加入适量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液 |
(1)若溶液不变红色,则 (2)若溶液变红色,则 |
Ⅴ.延伸探究:丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分,你认为可行吗?(假设氧化铁在反应中完全反应) (填“行”或“不行”)理由是 。
为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,取样品23.2 g按右图所示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是____________________。
(2)此实验还必须用到的最重要的仪器是__________;仪器F的作用是________________________________________。
(3)已知仪器C中装有品红溶液,其作用是______________________________。
(4)实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸,b.品红溶液,c.酸性高锰酸钾溶液,d.饱和碳酸氢钠溶液,e.氢氧化钠溶液,f.无水硫酸铜,g.碱石灰,h.五氧化二磷。请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格:B中__________,D中__________,E中__________。
实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的空气。这样做的目的是____________________。所通空气应先经过__________试剂(填上述所供试剂的序号)处理,否则可能引起Na2SO3含量的测量结果比实际值__________(填“偏高”“偏低”或“没影响”)。
(5)若仪器E在实验完成时增重4.4 g,则Na2CO3与Na2SO3的物质的量之比为__________。
某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬,该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有__________(填代号,限填3项)。
A.试管
B.瓷坩埚
C.坩埚钳
D.铁三脚架
E.泥三角
F.酒精灯
G.烧杯
H.量筒
(2)第2步:I-溶液的获取。操作是____________________。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂,下列氧化剂最好选用__________(填代号)。
A.浓硫酸
B.新制氯水
C.KMnO4溶液
D.H2O2
理由是________________________________________。
(4)碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含碘。
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号 |
内容 |
实验现象 |
1 |
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 |
干燥的铁丝表面依然光亮 |
2 |
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 |
铁丝表面依然光亮 |
3 |
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 |
铁丝表面已变得灰暗 |
4 |
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面略显灰暗 |
5 |
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面已变得灰暗 |
6 |
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面灰暗程度比实验5严重 |
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)__________;在电化学腐蚀中,负极反应是__________;正极反应是__________。
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是____________________。
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是__________(答出两种方法)。
(1)如图所示,夹子开始时处于关闭状态,将滴管中液体A滴入试管②中,与气体B充分反应,打开夹子,可观察到试管①中96 ℃的水立即沸腾;则液体A和气体B的组合可能的是__________(填标号)。
A.氢氧化钠溶液;NO2气体
B.饱和食盐水;氯气
C.碳酸氢钠溶液;二氧化硫气体
D.氯化钙溶液;二氧化碳气体
(2)下列有关实验的叙述,不正确的是__________(填标号)。
A.金属钠保存在煤油中,硝酸保存在棕色细口瓶中,且用磨口玻璃塞密封瓶口
B.用渗析法分离淀粉、KNO3
C.用氨水洗涤做过银镜反应的试管
D.用标准浓度的NaOH溶液测定未知浓度的盐酸,中和滴定前观察滴定管的液面高度为俯观,滴定终点时观察液面高度为仰视,测出的盐酸的浓度偏高
请用下图的装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率。
(1)这些装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是______________。(填各接口的编号)
(2)实验时甲仪器的作用与原理是______________。
(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是______________。
(4)Ⅳ处观察到的现象是______________。
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时SO2的转化率会______________。(填“填大”“不变”或“减小”)
(6)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ处增重 m g,则本实验中SO2的转化率为______________。