精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究:
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为:、
。
(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式 。
(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以作燃料提供反应所需高温外,还能 。
【含量测定】甲同学为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数,按如下装置进行实验。已知:3CH4+4Fe2O33CO2+6H2O+8Fe ,浓硫酸有吸水性,碱石灰不仅能吸收水而且能吸收CO2。(假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响)。
(3)主要实验步骤如下:
①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,称量样品和必要装置的质量;
②缓缓通入纯净干燥的H2;
③点燃C处酒精灯;
④点燃A 处酒精灯;
⑤分别熄灭A、C处酒精灯;
⑥ ;
⑦再次称量必要装置的质量。
(4)步骤②的目的是 ,验证该步骤目的达到的实验方法是 。
(5)反应后C装置中的现象是 。
(6)装置F的作用是 。
(7)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将 (“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(8)实验后,甲同学根据装置 (填A、B、C、D、E、F)的增重分别算得样品中氧和碳元素的质量分数。
(9)乙同学将10.0克粗还原铁粉样品与足量稀盐酸充分反应,经测定共产生0.3克气体。计算该粗还原铁粉样品中铁单质的质量分数。(要求写出计算过程)
小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeCl3浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.小红告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质.
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
(1)小红先从反应物分析,因为 所以反应后可能生成铁单质。
(2)为获得实验证据,小红做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微小气泡产生.若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为 。
(3)小明提出疑问:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是 。
小红通过查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质。
(4)小明仍有疑问:实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气。
为此,小红又做了实验1的对比实验: 观察到有微小气泡产生但很快停止.证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的。
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小红又做了实验2。
实验2:将黑褐色物质放入 溶液中,观察到 。
【得出结论】通过以上探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
【拓展探究】请再用一种方法证明黑褐色物质中含有铁单质: 。
在做盐跟盐反应的分组实验时,第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应,第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应。
实验结束后,两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。浊液中白色沉淀物质是________和。
化学兴趣小组对浊液进行过滤,探究滤液的成分。
【提出问题】滤液里除了NaCl外,还有什么物质?
【提出猜想】猜想①:;猜想②:Na2SO4;
猜想③:Na2CO3;猜想④:Na2CO3、Na2SO4
【实验探究】
若现象a只有白色沉淀,则猜想成立;若现象a只有气泡产生,则猜想可能成立;若现象b产生白色沉淀,然后加稀硝酸沉淀部分溶解,并产生气泡,则猜想成立,若沉淀全部不溶解,则猜想成立。
实验室制取气体所需装置如下图所示,请回答以下问题:
(1) 用高锰酸钾制取氧气时,所选用的发生装置是_____(填字母序号,下同)。用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,所选用的发生装置是_____,其化学反应方程式为_____。如果要制得较纯净的氧气应该选择装置_____收集。
(2) 实验室选用G装置收集二氧化碳,气体应该从端进入,其验满的方法是。
不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道:蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成色,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生,该气体是。
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。
(1)小芳同学推测出生成物中含有水,依据的原理是;
(2)另一种生成物是气体,小敏提出两种猜想:
猜想①:该气体是CO2
猜想②:该气体是。
【设计实验】(1)先检验生成物水。将分解产生的气体通过装有的U型管,现象是。
(2)再检验另一种气体。将分解产生的气体再通过如图装置(铁架台已略去),观察现象。实验时装置A中无明显变化,装置C变浑浊,则(填“猜想①”或“猜想②”)不成立。
【讨论交流】经分析该装置还有一缺陷,你的改进措施是。
【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹下列物质中的,不能减轻痛痒。
A.氨水 | B.食醋 | C.肥皂水 | D.纯碱溶液 |
(1)甲同学为探究“物质燃烧的条件”,同时点燃小木条和小煤块,发现小煤块点燃所需时间长,原因是。
(2)乙同学在点滴板的空穴中滴加氢氧化钠溶液,再滴加无色酚酞试液,观察现象。用白色点滴板代替试管进行相关实验的优点是(一点即可)。
(3)根据下图所示制取气体的装置,回答下列问题(装置选择用序号填写):
①a仪器的名称是。
②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,选用的发生和收集装置是,反应的化学方程式为。
③加热高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为;如用C装置收集氧气,观察到,表示氧气已满;反应完成后,要从剩余固体中回收二氧化锰,应进行溶解、、洗涤干燥等操作。