某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究,该红色粉末可能由Cu 、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能是:①Cu ②Fe2O3 ③Cu和Fe2O3
【查阅资料】(1)白色无水CuSO4遇水变蓝
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
[甲组同学]:定性检测该红色粉末的物质组成
(1)小云取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,充分振荡后观察,发现固体全部溶解,得有色溶液。则猜想 一定不成立,其中一定发生反应的化学方程式为 。
(2)小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝,反应充分后,观察到
现象,得出猜想③成立。
[乙组同学]:定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤:小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按下图进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再高温加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关物质的总质量(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计),其数据如下表:
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反应前 |
反应后 |
Ⅰ 组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为48.3 g |
玻璃管和固体物质的总质量为47.1 g |
Ⅱ 组 |
洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258.6 g |
洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261.9 g |
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的目的是 。A装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)根据上述表格中的实验数据计算:红色粉末中氧化铁的质量分数为 。
(3)从环保角度看上述装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。
【拓展延伸】对实验后B装置洗气瓶内溶液做进一步探究
实验步骤:小渊同学取该洗气瓶内溶液54.4克(假设溶质只有碳酸钠一种),逐滴加入稀盐酸50克至无气泡冒出为止,生成二氧化碳4.4克。试计算:
(1)加入稀盐酸的溶质质量分数。
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数。
我国科学家侯德榜发明了联合制碱法,为世界科学发展做出了重要贡献。该制碱法以食盐为原料制备纯碱,产品中会混有少量氯化钠。某学习小组为了探测产品中纯碱的质量分数,将5g纯碱样品溶于20g水中配成溶液,再加入30g氯化钙溶液恰好完全反应( ),反应后静置、过滤、洗涤、干燥,称得沉淀质量为4.5g。请回答下列问题:
(1)过滤后的滤液质量为 g。
(2)求纯碱样品中纯碱的质量分数。(写出计算过程)
盐酸是一种重要的化工原料,但在使用前一般需测定其中 的质量分数。现取200g未知溶质质量分数的盐酸溶液于锥形瓶中,然后向锥形瓶中滴加溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液至 (常温)时消耗氢氧化钠溶液200g,求盐酸中 的质量分数?
某厂生产的 样品中含有少量 杂质。该厂质检员称取20g该样品,完全溶解在100g蒸馏水中,向所得溶液中加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如图所示,请回答:
(1)样品中 的质量为 g。
(2)计算恰好完全反应时,溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,常用作糕点、馒头的发泡剂。为测定某碳酸氢钠样品中 的质量分数,称取20.0g样品,加热至恒重(质量不再变化),称得固体质量为13.8g。(已知:样品中杂质在加热过程中不发生变化)
(1)计算样品中 的质量分数。(写出计算过程)
(2)若上述测定过程中未加热至恒重,则测得 的质量分数将 。(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
小东做家务时,发现厨房所用炉灶清洁剂的有效成分为氢氧化钠。为测定该炉灶清洁剂中氢氧化钠的质量分数,他在老师的指导下进行实验:取50g炉灶清洁剂于烧杯中,逐滴加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸至pH=7时,测得反应后所得溶液的质量为75g。试计算该炉灶清洁剂中氢氧化钠的质量分数(假设炉灶清洁剂中的其他成分不与稀硫酸反应)。