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已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应,生成三种氧化物.某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动.
【提出猜想】浓硫酸与焦炭在加热条件下反应,生成H2O、SO2和CO2
【查阅资料】经查阅资料得知:①CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊;②SO2可使品红溶液的红色褪去,而CO2不能;③SO2可与酸性的KMnO4溶液反应使其褪色,而CO2不能;④无水CuSO4为白色粉末,遇水可生成蓝色胆矾.
【实验探究】用以下A-D四个装置组装成一套完整的实验装置,然后进行实验,验证猜想.

(1)本实验的发生装置应选用如下图所示三种装置中的______装置(填序号).

(2)为了验证三种产物,达到预期的实验目的,整套实验装置的正确组装顺序是(按导管口连接的先后顺序):发生装置导管口

(3)实验过程中,同学们观察到装置D中的无水CuSO4变为蓝色,由此得出产物中有______的结论;同时还观察到以下实验现象:装置C中品红溶液( I)和酸性高锰酸钾溶液都褪色,品红溶液(Ⅱ)不褪色;装置B中澄清石灰水变浑浊.装置C中品红溶液( I)褪色,说明产物中有______,酸性KMnO4溶液的作用是______,品红溶液(Ⅱ)不褪色,说明______;装置B中发生反应的化学方程式是______
(4)能确认反应产物中有CO2的实验现象是______.
【实验结论】本实验提出的猜想______(填“成立”或“不成立”);
浓硫酸与木炭反应的化学方程式是______.
【交流讨论】实验结束后,同学们针对本实验进行讨论,其中张辉同学提出了“反应产物中可能还有一氧化碳”这样的一个观点.你是否支持张辉同学的观点?______(填“支持”或“不支持”),请你说出两点理由:①______;②______.

解:
(1)反应物是浓硫酸与焦炭在加热的条件下进行,故发生装置选③;
(2)验证三种产物,文理科达到预期的实验目的,要验证水蒸气,然后验证二氧化硫,最后检验二氧化碳,这样做能避免造成不必要的干扰;
(3)无水硫酸铜变蓝说明生成水,品红溶液( I)和酸性高锰酸钾溶液都褪色说明生成了二氧化硫,酸性KMnO4溶液的作用是除去S02,品红溶液(Ⅱ)不褪色,说明 S02已除尽;装置B中发生反应是二氧化碳和石灰水反应,化学方程式是 C02+Ca(OH)2=CaC03↓+H20;
(4)验证二氧化碳时要确认没有二氧化硫的干扰,根据二氧化碳能使石灰水变浑浊的性质验证,根据反应物和生成物书写化学方程式,注意反应条件和配平;根据质量守恒定律分析张辉同学提出的观点.
故答案为:(1)③(2)f-→g-→d-→e→b(,f、g顺序可颠倒)
(3)H20(水) S02(二氧化硫)
除去S02 S02已除尽 C02+Ca(OH)2=CaC03↓+H20
(4)装置C中品红溶液(Ⅱ)不褪色,装置B中澄清石灰水变浑浊(只答对其中一点,不给分)
【实验结论】成立,C+2H2SO4(浓)2S02↑+C02↑+2H2O
【交流讨论】支持,①根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,②碳的氧化物有CO和C02
分析:(1)根据反应物的状态和条件判断发生装置;
(2)根据实验目的和气体的性质连接实验装置;
(3)水能使无水硫酸铜变蓝,二氧化硫能使品红褪色并和高锰酸钾溶液反应,二氧化碳能使石灰水变浑浊;
(4)根据二氧化碳的性质和质量守恒定律分析填空.
点评:二氧化碳和二氧化硫都能使石灰水变浑浊,所以在本题中检验二氧化碳时要排除二氧化硫的干扰.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

探究一:工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.某兴趣小组用草酸晶体制取CO,并进行了如下图所示实验.

试回答:
【查阅资料】草酸晶体(H2C2O4?3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解生成CO2和CO.
(1)实验前应先
检查装置的气密性
检查装置的气密性

(2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A中试剂是
c
c
、C中的试剂是
a
a
(填字母编号).
a.浓硫酸         b.澄清的石灰水        c.氢氧化钠溶液
(3)F装置的作用是
防止空气中二氧化碳、水蒸气进入E装置中
防止空气中二氧化碳、水蒸气进入E装置中

(4)某同学认为图示装置有不足之处,改进的方法是
在F后用酒精灯点燃
在F后用酒精灯点燃

探究二: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FexOy+y H2
 高温 
.
 
x Fe+y H2O,Fe3C+2H2
 高温 
.
 
3Fe+CH4
(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式:
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外,还能
提供热量
提供热量

【含量测定】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+4Fe2O3
 高温 
.
 
3CO2+6H2O+8Fe(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点燃A处酒精灯;
③缓缓通入纯净干燥的H2
④点燃C处酒精灯;
⑤分别熄灭A处、C处酒精灯;
⑥再缓缓通入少量H2
⑦再次称量必要装置的质量.
操作的先后顺序是①→③→
B
B
→⑤→⑥→⑦(填字母)
A.②→④B.④→②
(4)步骤③的目的是
除去装置内的氧气,防止发生爆炸
除去装置内的氧气,防止发生爆炸
,验证该步骤目的达到的实验方法是
收集尾气靠近燃着的酒精灯,听声音
收集尾气靠近燃着的酒精灯,听声音

(5)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将
不变
不变
(填“偏大’’“偏小“或“不变“,下同).
(6)粗还原铁粉样品的质量为20.000g,装置B、E分别增重0.360g和0.440g,则计算样品出中碳元素的质量分数是
0.6%
0.6%
,氧元素的质量分数是
1.6%
1.6%
.(无需计算过程).

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

探究一:工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.某兴趣小组用草酸晶体制取CO,并进行了如下图所示实验.

试回答:
【查阅资料】草酸晶体(H2C2O4?3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解生成CO2和CO.
(1)实验前应先______.
(2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A中试剂是______、C中的试剂是______(填字母编号).
a.浓硫酸     b.澄清的石灰水    c.氢氧化钠溶液
(3)F装置的作用是______.
(4)某同学认为图示装置有不足之处,改进的方法是______.
探究二: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FexOy+y H2数学公式x Fe+y H2O,Fe3C+2H2数学公式3Fe+CH4
(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生成CO外,还能______.
【含量测定】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+4Fe2O3数学公式3CO2+6H2O+8Fe(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点燃A处酒精灯;
③缓缓通入纯净干燥的H2
④点燃C处酒精灯;
⑤分别熄灭A处、C处酒精灯;
⑥再缓缓通入少量H2
⑦再次称量必要装置的质量.
操作的先后顺序是①→③→______→⑤→⑥→⑦(填字母)
A.②→④B.④→②
(4)步骤③的目的是______,验证该步骤目的达到的实验方法是______;
(5)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将______(填“偏大’’“偏小“或“不变“,下同).
(6)粗还原铁粉样品的质量为20.000g,装置B、E分别增重0.360g和0.440g,则计算样品出中碳元素的质量分数是______,氧元素的质量分数是______.(无需计算过程).

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科目:初中化学 来源:江苏省模拟题 题型:实验题

探究一:工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。某兴趣小组用草酸晶 体制取CO,并进行了如下图所示实验。试回答:
【查阅资料】草酸晶体(H2C2O4?3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解生成CO2和CO。
(1)实验前应先          。  
(2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A中试剂是____、C中的试剂是___(填字母编号)。
a.浓硫酸         
b.澄清的石灰水        
c.氢氧化钠溶液   
(3)F装置的作用是          。     
(4)某同学认为图示装置有不足之处,改进的方法是          
探究二: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FexOy + y H2x Fe + y H2O,Fe3C + 2H23 Fe + CH4
(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生成CO外,还能          
【含量测定】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3 CH4 + 4 Fe2O33 CO2 + 6H2O + 8 Fe(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  点燃A 处酒精灯;
③  缓缓通入纯净干燥的H2
④  点燃C 处酒精灯;
⑤  分别熄灭A 处、C 处酒精灯;
⑥  再缓缓通入少量H2
⑦  再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→        →⑤→⑥→⑦( 填字母)
A.②→④                 B.④→②
(4)步骤③的目的是          ,验证该步骤目的达到的实验方法是          
(5)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将          (填“偏大’’“偏小"或“不变")。
(6)粗还原铁粉样品的质量为20.000 g,装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g,则计算样品出中碳元素的质量分数是        ,氧元素的质量分数是       

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