某工业铁红(Fe2O3)样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质。根据工业制取铁红分析,该杂质可能是FeO或CuO,兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分,进行如下实验。
(1)甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3,加入试管Ⅰ、Ⅱ中,然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验,并得出结论:样品中不含杂质,你认为该结论 (填“合理”或“不合理”。)
(2)乙组同学按下列步骤进行实验:
收集资料
①上述三种氧化物在加热条件下,都能与氢气反应得到相应的金属单质和水。
②三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为 。
③铁粉中混有少量铜时,难以从金属颜色确定是否含有金属铜。
设计方案进行实验
乙组同学用如下图装置进行实验(碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体混合物)。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→F→ → → →B,检查装置气密性后,向各装置中加入药品,装置F中试剂X是 溶液,装置C的作用是 。
②下列实验操作步骤的合理顺序是 (填写操作编号)。
a.加热装置D中反应管 b.检验H2的纯度
c.打开装置A中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中加入稀盐酸
③该实验处理尾气的方法是 。
实验分析与结论
乙组同学的两次实验数据如表:(两次实验工业铁红均与氢气完全反应)
实验编号 |
加入装置D中工业铁红的质量(g) |
实验后装置E的增重(g) |
1 |
8.0 |
2.6 |
2 |
16.0 |
5.2 |
①分析数据,你的实验结论是 。
②请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的成分 。
(写出操作、现象和结论,若该样品中不含杂质本题不必作答)
碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO 3+HCl═NaCl+H 2O+CO 2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实
验数据如表:
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
碳酸氢钠样品质量/克 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
反应前总质量/克 |
193.8 |
194.6 |
193.6 |
反应后总质量/克 |
192.6 |
193.6 |
192.5 |
二氧化碳质量/克 |
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
2018年2月《自然》杂志上发表了一项新研究,展示了一种全新的加工木材的方法(如图),把天然木材放在NaOH和Na 2SO 3的混合液中煮沸以除去部分木质素,接着在100℃以上的高温中进行机械压缩制成致密木材。
(1)致密木材是由天然木材加工而成的,其密度为天然木材的3倍。
①加工致密木材的材料主要取自于植物的 (填植物器官名称)。
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程主要是 变化。若在压缩过程中底面保持不变,则说明处理过程中木材的质量减少了 (用百分数表示)。
(2)致密木材的硬度、拉伸强度都很大,为天然木材的10倍左右,甚至超过了部分金属。
①致密木材的拉伸强度和纤维素有关。纤维素的化学式为(C 12H 10O 5)n,则其中三种元素的质量比是C:H:O= 。
②拉伸强度= ,它用来表示材料的坚韧程度。拉伸强度与我们所学的科学量 的单位是相同的。
(3)与其他材料相比,致密木材的优点是 。
A.加工过程中没有任何污染
B.可代替部分金属材料,具有广阔的应用前景
C.原料来源丰富,能通过无限制砍伐树木加工制成
实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为克)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈 性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为 克。
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10克乙瓶中的固体样品,用100克15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。
(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用分液漏斗向下滴加盐酸(CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑,杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。分液漏斗中所加液体不选用硫酸,理由是 。
(2)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为m克。实验后,根据实验数据绘制了图乙,曲线a、b分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请根据曲线b分析计算出大理石样品中碳酸钙的质量。
(3)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数。(结果精确到0.1%)
(4)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大会对实验结果造成较大影响,其原因是 。
最近,国外研究人员发明了一种在锌原子周围聚合咪唑钠(C 3H 3N 2Na)和苯并咪唑(C 7H 6N 2)两种有机物的新型玻璃,与硅原子周围聚合各种无机物的传统玻璃相比,具有更好的透光性和延展性。
(1)硅元素与锌元素之间最根本的区别是 不同。
(2)新型玻璃具有更好的延展性,这属于物质的 (选填"物理"或"化学")性质。
(3)请列式计算咪唑钠(C 3H 3N 2Na)中碳元素的质量分数。