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
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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 。
小明发现双氧水滴在伤口上会产生大量的气泡,于是他查阅了相关资料:双氧水分解可以用二氧化锰(MnO2)、氧化铁(Fe2O3)等物质作催化剂,对此他展开了探究。
【提出问题】氧化铁是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小明以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)
实验序号 |
氯酸钾质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
① |
1.2g |
/ |
|
② |
1.2g |
Fe2O3 0.5g |
|
③ |
1.2g |
MnO20.5g |
①上述实验应测量的“待测数据”是 。
②若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铁能加快氯酸钾的分解。
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g红色粉末(Fe2O3),这样做的目的是 ,小明同学认为氧化铁肯定是氯酸钾分解的催化剂,但晓航同学对此提出了异议,晓航同学设计了如下实验:
将第二次精确称量得到的0.5g红色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中,加热,伸入带火星木条,发现木条很快复燃。
晓航同学这样做目的是 ,
【预期结论】氧化铁也能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小明设计实验③和实验②对比的目的是 ;
写出实验②反应的符号表达式 。
小明和小红对市场上销售的一种真空充气包装的形如小枕头“蛋黄派”发生了兴趣,如下图所示.他们查阅资料获知:这种真空充气包装技术,即将食品装入包装袋,抽出包装袋内空气,再充入某种气体,然后封口.它能使食品保持原有的色、香、味及营养价值,防止食品受压而破碎变形.那么,这是什么气体呢?小红猜想是氮气,小明猜想是二氧化碳.
请你帮助他们设计一个简单的实验方案,来判断小明的猜想是否正确,简要写出操作步骤(方法、现象和结论):
实验步骤 |
现象 |
结论 |
用注射器抽取袋内气体,然后通入澄清的石灰水。 |
实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题.
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表.
硬质玻璃管中空气的体积 |
反应前注射器中空气体积 |
反应后注射器中气体体积 |
实验测得空气中氧气的体积分数 |
25mL |
15mL |
9mL |
(2)装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是 .
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条)
化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】(1)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
(2)氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好?
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 |
A试管中产生大量气泡,带火星木条复燃,B试管中的现象 |
②待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管内,如此反复多次实验,观察现象。 |
试管中均产生大量气泡,带火星木条均复燃 |
③将实验②中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a g。 |
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④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象。 |
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(1)A中产生的气体是 ;B试管中的现象 。
(2)实验②、③证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式 。
(4)实验设计④的目的是 ,若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。
小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
查阅资料:氯酸钾、氯化钾等固体可以溶解于水,二氧化锰、氧化铜等固体不溶于水。
【设计实验】小雨以生成100毫升的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 |
氯酸钾质量 |
其它物质质量 |
待测数据 |
① |
1.5g |
||
② |
1.5g |
CuO 0.5g |
|
③ |
1.5g |
MnO2 0.5g |
(1)上述实验应测量的 “待测数据”是 ;
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明 氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体进行加水溶解、 (填操作名称)、洗涤干燥、称量等步骤后,得到黑色粉末0.5g。
(4)将步骤(3)得到的黑色粉末放入另一试管中,向试管中倒入适量的双氧水(重复多次此实验),观察到试管中均能迅速产生大量气泡。
试写出该反应的符号表达式 。
【预期结论】综合以上步骤(2)(3)(4)可得出氧化铜能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。