工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验,请你参与过程分析。
【资料1】草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
(1)下列可用作草酸分解制取气体的装置是 (填字母编号)。
【资料2】碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,可以吸收水分和二氧化碳;
【资料3】浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体;
【资料4】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应,但吸收能力比石灰水强
【问题讨论】用下图所示装置进行实验:
(2)实验前应先 。
(3)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是 (填字母编号)。
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
(4)B装置的作用是 。
(5)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式 。
【数据分析与计算】
【资料5】铁的常见氧化物中铁的质量分数:
铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
铁的质量分数 |
77.8% |
70.0% |
72.4% |
(6)称取铁红样品10.0 g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g,则 < m < 。
②待充分反应、冷却后,将D中的固体放入足量的稀硫酸溶液中,产生氢气质量为0.27g,则此铁红样品中铁的质量分数是多少?[写出详细计算过程]
【实验评价】
(7)反思:请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷 。
实验室中为了鉴别2瓶失去标签的NaOH溶液和Ca(OH)2溶液,进行如下实验:
(1)各取2mL溶液于试管中,分别滴入Na2CO3溶液,现象,是Ca(OH)2溶液,反应的化学方程式。
(2)各取2mL溶液于试管中,通入CO2也能鉴别出来。若不采用化学药品制取CO2,则我的操作是。
(3)NaOH溶液中通入CO2无明显变化,在反应后的溶液中加入下列物质仍不能证明NaOH与CO2反应的是。
A、稀盐酸B、Ba(OH)2溶液C、酚酞溶液
(4)NaOH溶液中通入少量的CO2后,所得溶液的溶质:
可能是Na2CO3,也可能是。
操作 |
现象 |
结论 |
①向反应后的溶液中加入足量的溶液; |
溶液变浑浊 |
溶质是 Na2CO3 |
②静置后,用玻璃棒蘸取上层清液,滴在pH试纸上。 |
pH7 |
(8分)在化学实验探究课上,化学老师交给化学兴趣小组一包可能含有Na2SO4、NaNO2(亚硝酸钠)、NaCl(至少含有两种物质)的白色粉末,请你和同学们一起参与探究该白色粉末的主要成分。
(1)提出问题:该白色粉末的主要成分是什么?
(2)查阅资料:
(3)提出猜想:猜想Ⅰ:只含有NaCl、Na2SO4
猜想Ⅱ:只含有NaCl、NaNO2
猜想Ⅲ:只含有
猜想Ⅳ:含有NaCl、Na2SO4、NaNO2
(4)进行探究
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
一 |
取少量固体样品于两支试管中,加蒸馏水溶解,向试管1滴入无色酚酞溶液,向试管2滴入过量的氯化钡溶液。 |
试管1:溶液变红色 试管2:无明显现象 |
一定有, 一定没有。 |
二 |
另取适量固体样品于试管中,加蒸馏水溶解,滴加硝酸 银溶液 |
有白色沉淀产生 |
一定有。 |
(5)通过实验,猜想成立。
(6)写出步骤二中发生的化学方程式。
(7)拓展:粗盐中常含有可溶性和不溶性杂质,粗盐提纯的基本操作步骤是溶解、、蒸发。
下图所示的实验装置我们常用:
(1)实验室制取氧气的一个化学方程式是。根据该反应原理我选用制取氧气的发生装置是(填装置字母代号,下同),收集装置是。
(2)检查装置B气密性的方法是。
(3)用这些装置还可以进行实验探究。例如:碳酸氢钠(NaHCO3)是一种常见的盐。碳酸氢钠受热分解产生三种化合物,其中一种是碳酸钠。我猜想另外两种生成物是;为了证明我的猜想,我选择上述装置中的A和进行验证。
(某研究性学习小组在实验中发现:不仅碱溶液可以使酚酞溶液变红,Na2CO3溶液也能使酚酞溶液变红。碱溶液可以使酚酞溶液变红,是因为碱在水溶液中解离出了OH-,那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子可以使酚酞溶液变红呢?他们设计了下图3个实验,请你和他们一起探究。
(1)实验Ⅰ可以证明。
(2)实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是。小组内有同学认为实验Ⅱ没必要做,你认为他们的理由是。
(3)实验Ⅲ滴入K2CO3溶液,振荡,酚酞溶液变红,向变红后的溶液中再逐渐滴入过量的CaCl2溶液,红色逐渐消失,同时还观察到现象。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论:CO32-可以使酚酞溶液变红。
(4)小组同学在与老师交流上述结论时,老师说:“其实Na2CO3溶液能使酚酞溶液变红也是由于溶液中存在OH-。”你认为Na2CO3溶液存在OH-的原因是。
我国大部分地区深受酸雨危害,煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要污染物;SO2与水结合生成弱酸性亚硫酸(H2SO3)
已知H2SO3易分解成水和SO2,也能与空气中的氧气反应生成H2SO4;H2SO3和SO2都能使品红溶液褪色;
(1)酸雨是pH小于的降雨;
(2)常用脱硫方法减少废气中的SO2;以生石灰为脱硫剂,高温下与废气中的SO2和O2化合生成CaSO4,化学方程式为;
(3)实验室常用反应Na2SO3与盐酸反应生成SO2,化学方程式为;
(4)小红同学利用中和反应的原理,向空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的KOH溶液,并就反应后混合溶液中盐的成分进行如下探究:
【提出问题】反应后混合溶液中盐的成分是什么?
【提出猜想】猜想1:只有K2SO3;猜想2:只有;猜想3:K2SO3和K2SO4混合物
【实验与探究】限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、品红溶液、紫色石蕊试液
步骤 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
① |
各取2ml反应后混合溶液,分别加入A、B两支试管中 |
|
② |
向A试管中滴加足量稀硫酸,随即滴加几滴品红溶液 |
, 证明含有K2SO3 |
③ |
向B试管中加入溶液,再加入足量 |
先有白色沉淀产生,后有气泡产生,沉淀部分溶解,证明含有K2SO4,则猜想3成立 |