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题文

资料表明:在不同温度下,CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响,进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ.Fe3O4与盐酸反应,得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ.用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验,为方案设计提供参考

 
FeCl2溶液
FeCl3溶液
加入Fe
无明显变化
溶液变成浅绿色
加试剂A
无明显变化
溶液变成红色

【实验过程】
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验,检验得到的黑色固体的成分,实验记录如下。

实验操作
实验现象
结论与解释
①取少量的黑色固体于试管中,滴加适量的______
②向步骤①所得的溶液中,滴加试剂A
甲组:
固体溶解,无气泡冒出
加试剂A后,溶液变成红色
黑色固体的成分是______
甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是______
乙组:
固体溶解,             
加试剂A后,溶液颜色无明显变化
黑色固体的成分是Fe

【实验反思】
(1)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是______(填序号)。
a.温度会影响反应的产物
b.试剂A用于检验FeCl3溶液
c.进行CO还原Fe2O3的实验时,一定要进行尾气处理
d.得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量
(2)有人认为乙组的实验结论有欠缺,你是否认同此观点,其理由是                            

科目 化学   题型 探究题   难度 较难
知识点: 还原反应
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化学学习兴趣小组同学学习了“用红磷燃烧测定空气中氧气含量”实验之后,认为课本上实验存在不足,实验小组同学在教师的指导下将原装置改进如图所示,成功的测出空气中氧气体积分数.

以下是他们的探究过程:
【查阅资料】白磷的着火点为40℃.
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少?
【设计实验】
①经测定,锥形瓶内空气体积为230mL,则注射器中至少应吸入_____mL 水(填整数);
②检验装置的气密性之后,装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹;
③先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出;
④待装置冷却后打开弹簧夹.
【实验现象】白磷燃烧的现象为_________________________,文字表达式为__________________;气球的变化情况为_________________________.
【实验结论】通过该实验说明空气中氧气的体积分数约为________.
【实验反思】请结合课本装置图分析,该改进装置比课本装置有哪些优点:(答一点即可).
____________________________

小艾在实验室观察完品红扩散实验后,想把变红的水做一个简单的处理后再排入下水道。请根据下图相关信息,回答下列问题:

(1)图1实验证明了分子具有 的性质;
(2)图2过滤操作中必须用到的玻璃仪器分别是漏斗、 、烧杯,该操作过程中共有 处错误,

(3)小艾同学将红色液体按过滤的正确操作完成后,发现过滤后的液体中仍有少量品红固体,则造成这种情况可能的原因是

A.滤纸破损 B.滤渣过多
C.滤纸与漏斗间有气泡 D.液面高于滤纸边缘

(4)经过重新过滤后,水中的品红固体已完全除尽。此时小艾想让水变得无色透明,应该选择的另一种净水方法是
(5)小刘同学拿来了下列几个简易净水装置。若对浑浊的泥水进行净化,你认为净水效果最快最好的装置是

A B C D

在学习实验室制取二氧化碳时,小莉同学查阅资料发现不能用浓盐酸做反应物制取二氧化碳 ,因为浓盐酸具有较强挥发性,会导致收集到的二氧化碳不纯(含有氯化氢气体);氯化氢气体溶于水就是盐酸(加热不易分解)。
【提出问题】氯化氢( HCl)气体显酸性吗?氯化氢气体的水溶液盐酸显酸性吗?
【进行实验】小莉同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法,用三朵紫色石蕊试剂染成的纸质干燥小花进行下图的三个实验:

【实验现象和结论】


实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
现象
________________________
小花不变红
________________________
结论
水不显酸性
___________________
氯化氢溶于水形成盐酸显酸性

【实验反思】用石灰石和浓盐酸制取二氧化碳,将生成的气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变成______色,原因是___________________________,短时间加热该红色溶液,溶液颜色变化情况是______________________。

某Fe3O4样品中中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO其中的一种。为探究杂质
的情况设计如下方案:
【实验设计】同学们称取了34.92g该Fe3O4样品用图一进行了下列实验:

【实验分析】因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两个讨论小组。
甲组:(1)B装置中盛的是氢氧化钠溶液,吸收生成的二氧化碳(2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),B中带孔玻璃球泡的作用是________________________________________。
(2)上述实验过程中,CO的作用有____________________(填序号)
①CO气体作为反应物
②实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸
③停止加热后,防止A中生成物被氧化
④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用,便于CO2与反应液充分接触而反应
乙组:乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们
的理由是__________________________________________________;改进为:在B装置后接一盛有浓硫酸的吸水装置,将B和该装置“捆绑”称量,从而减小误差。
【查阅资料】Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO
(黑色),最后生成Fe;利用仪器测定并绘制成反应
过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化
曲线(见下图二)。

(1)写出BC段发生反应的化学方程式:_______________________;
(2)确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是____________________, 其中含Fe3O4的质量是__g,(不需要写出过程
(已知Fe3O4、FeO、Fe2O3中铁元素质量分数分别为72.4%、77.8%、70.0%)

、全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下面是对铁的腐蚀条件及铁锈组成的探究。
问题一:探究铁生锈的条件。
课本实验中,铁生锈所需要时间较长,某实验小组设计如下改进实验。
(1)检查装置的气密性:连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是____________________________。
(2)反应开始后,甲装置中反应现象是______________,MnO2的作用是______________。
(3)4 min后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮。该实验说明铁生锈主要与_______和_______有关。B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是_______。
问题二:测定铁锈的组成。
铁锈的成分主要为Fe2O3·H2O,还含有少量的FeCO3。某兴趣小组设计如图装置测定锈铁钉的组成。取一高度腐蚀的干燥铁钉(含有少量铁),称其质量为20.08 g,在N2环境中,充分加热到质量不再减少。该过程中仅考虑发生反应:Fe2O3·H2OFe2O3+H2O↑,FeCO3FeO+CO2↑,且不需要考虑装置中空气对本实验的影响。
(物质的相对分子质量:Fe2O3·H2O-178,FeCO3-116)

(碱石灰成分:CaO和NaOH固体混合物,能吸收二氧化碳和水)
(4)若反应前后称得C装置总质量分别为100.00 g和102.24 g,则反应生成的CO2和水蒸气的总质量为_______g,D装置中碱石灰的作用是_______。
(5)经过改进后,测得m(H2O)=1.80 g,m(CO2)=0.44 g,请计算锈铁钉的组成。
①锈铁钉中Fe2O3.H2O的质量=________ g。
②锈铁钉中FeCO3的质量=_______g。
③锈铁钉中单质铁的质量分数=______________。
(6)将20.08 g该锈铁钉溶于足量的稀硫酸,充分反应后,产生的气体中是否有H2?_______(填“有”或“无”),请通过计算说明。
[已知:①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O; ②铁在H2 SO4和Fe2(SO4)3混合溶液中先发生的反应为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。Fe2(SO4)3的相对分子质量为400]

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