【题目】已知某黑色粉末可能是由铁粉、氧化亚铁、四氧化三铁的一种或两种组成,某化学兴趣小组为确定黑色粉末的成分进行了如下探究。
[查阅资料]铁的氧化物均能与稀酸反应,且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
[方案设计]
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一:取适量的黑色粉末,用磁铁吸引 | ______________。 | 黑色固体粉末中一定不含氧化亚铁 |
实验二:_______________。 | 有气泡产生,溶液颜色发生改变 | 黑色固体一定含有铁粉,可能含有四氧化三铁 |
[交流反思]为探究黑色粉末是否含有四氧化三铁,小明认为可将实验二的操作改为取适量黑色固体粉末于试管中,加入足量的硫酸铜溶液,当出现_____________时,可证明黑色固体粉末中一定含有铁粉和四氧化三铁。
[继续探究]为探究黑色粉末成分中铁粉和四氧化三铁的质量比,同学进行了如图实验;反应前称取10g黑色粉末加入玻璃管内(玻璃管的质量为50 g) ,先通入一段时间一氧化碳气体,然后点燃酒精灯。
(1)反应前先通入一氧化碳气体再点燃酒精灯,目的是______________。
(2)充分反应后熄灭酒精灯,继续通入一氧化碳,待冷却到室温后停止通入,称量玻璃管和管内固体总质量为58.4g,计算黑色粉末中铁和四氧化三铁的质量比为___________________。
(3)虚线框内的装置的作用是_________________。
【答案】黑色粉末全部被吸引 取适量的黑色粉末,加入足量稀盐酸 有红色固体析出,溶液变为浅绿色,且有黑色固体剩余 将装置内的空气排干净,防止点燃酒精灯后发生爆炸 21:29 收集尾气,避免污染空气
【解析】
[方案设计]
结合[查阅资料]及实验一的操作、结论,可知若黑色粉末全部被磁铁吸引,则黑色固体中一定不含氧化亚铁,因为氧化亚铁不能被磁铁吸引。铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁(浅绿色)和氢气,结合实验二现象及结论,可知实验操作为取适量的黑色粉末,加入足量稀盐酸。
[交流反思]
铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,四氧化三铁不能与硫酸铜反应,据此结合实验结论可知实验现象为有红色固体析出,溶液变为浅绿色,且有黑色固体粉末剩余。
[继续探究]
(1)先通入一段时间一氧化碳气体的目的是将装置内的空气排干净,防止点燃酒精灯后发生爆炸。
(2)根据实验数据可知,参加反应的四氧化三铁中所含氧元素质量为,四氧化三铁中铁、氧元素质量比为
,据此可知参加反应的四氧化三铁质量为
,则黑色粉末中铁的质量为
,即黑色粉末中铁和四氧化三铁的质量比为
。
(3)一氧化碳有毒,会污染空气,需进行尾气处理,虚线框中装置的作用是收集尾气,避免污染空气。
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【题目】某市警方查获了近千只被增重的活鸡,每只鸡内都灌注了270 g左右的重晶石粉。重晶石粉主要成分是硫酸钡(BaSO4),密度约为4.5 g·cm-3则( )
A.硫酸钡是一种氧化物
B.硫酸钡易溶于水
C.每只鸡灌注了约60 cm3重晶石粉
D.硫酸钡被人误食后,能与胃酸发生复分解反应
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【题目】家中烧水壶长时间使用后,内壁会“长出”一层厚厚的水垢。化学兴趣小组对水壶中水垢的成分进行了探究,请你参与其中并回答问题。
[提出问题]水垢的成分有哪些?
[查阅资料]硬水中溶有较多的可溶性碳酸氢钙[ Ca( HCO3)2]、碳酸氢镁[ Mg( HCO3)2],碳酸氢钙和碳酸氢镁在沸腾的水中会分解生成不溶于水的碳酸钙和氢氧化镁或微溶于水的碳酸镁沉淀下来,这样就形成了水垢。
[猜想与假设]
猜想①:碳酸钙、碳酸镁
猜想②:碳酸钙、氢氧化镁
猜想③:____________________________________________。
[设计实验](温馨提示:假设水垢中没有其他成分,所有的反应物均反应完全)
实验 | 实验操作 | 实验现象及数据 | 实验结论 |
方案1 | 如图1所示,取10 g水垢样品,加入足量的稀盐酸充分反应 | ____________________,测得反应后C装置质量增加4.5 g | 猜想②不正确 |
方案2 | 如图2所示,取10g水垢样品,加入足量的稀盐酸充分反应 | 现象与方案1相同,测得反应后C装置质量增加4.4 g | 猜想____________________正确 |
[反思与评价]
(1)方案1比方案2数据大的原因是________________________________,因此方案1不严谨。
(2)向水垢样品中滴加稀盐酸时发生的中和反应的化学方程式为____________________________。
[拓展延伸]除垢灵的主要成分是稀盐酸,不用稀硫酸的原因是____________________________。
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【题目】异烟肼(C6H7N3O)是一种白色针状结晶,无气味,易溶于水,遇光会慢慢变质,其对结核杆菌有抑制和杀灭作用,是一种抗结核药。以下有关异烟肼的说法正确的是
A.异烟肼的化学式量是137克
B.异烟肼是由6个碳原子,7个氢原子,3个氮原子和1个氧原子构成
C.异烟肼中C、H、N、O四种元素质量比是6:7:3: 1
D.实验室中异烟肼应保存在棕色广口瓶中
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【题目】某同学在探究久置氢氧化钠固体成分时,进行如下实验,回答相关问题:
(1)为加速I的进行,可采用的方法为______________(写一种即可)。
(2)以下说法正确的是_______________(填序号)。
①甲溶液可以为稀盐酸或氯化钙溶液(CaCl2溶液呈中性)
②Ⅱ、Ⅲ过程中均有明显现象,说明氢氧化钠部分变质
③溶液B中的溶质为氢氧化钠和甲
(3)II过程中发生反应的化学方程式为_____________(写一个)。
(4)若只进行I、Ⅱ过程,能否验证氢氧化钠部分变质,请解释原因___________。
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【题目】将50g甲物质加入到50g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图所示,下列说法错误的是()
A.70°C时,甲的溶解度最大
B.M点对应的甲的溶解度为85g
C.20°C时,甲易溶于水
D.N点对应的是甲的不饱和溶液
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【题目】某化学兴趣小组的同学要探究铜、X、锌三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案。
丙试管中观察到的现象是______,反应的化学方程式为______。
若乙试管中无现象,则三种金属的活动性弱到强的顺序是______。
若甲试管中无现象,则______试管的实验是多余的。去掉多余的实验,同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,得到不溶物取不溶物于试管丁中,加入过量稀硫酸,发现有气泡产生,则不溶物中一定含有______,试管丁中一定含有的可溶性物质是______。
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【题目】工业上合成NH3的工艺流程可简化为:
(1)工业上制取N2时所用的廉价、易得的原料是_____________。
(2)工业上将高温水蒸气通入烧得通红的煤层(主要成分是C)中得到氢气和一氧化碳的混合气体,俗称水煤气,从中分离出氢气作为工业上合成氨的原料,写出工业上制取水煤气的化学方程式:_______;煤气中毒的原因是_______。
(3)合成塔中在高温、高压、催化剂的条件下生成氨气(NH3)。氨气极易溶于水,在放置浓氨水的地方很远就能闻到氨气味道是因为___________。
(4)将降温分离出的N2、H2送回合成塔的目的是___________。
A 充分利用原料 B 防止氮气污染空气
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【题目】某兴趣小组同学利用下图装置进行相关实验。
(实验1)模拟炼铁实验
①若样品为氧化铁,则A中的实验现象是 ,反应的化学方程式是 。B中反应的化学方程式是 。
②该装置的不足之处是 。
(实验2)测定样品的组成
若样品由氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁中的一种或几种组成,待充分反应后,实验数据记录如下:
样品质量 | 装置A中玻璃管和固体的总质量 | 装置B的质量 |
2.32 g | 反应前55.72 g | 反应前 281.00 g |
反应后55.08 g | 反应后 281.56 g |
①兴趣小组同学经过讨论后认为应选用的数据是样品质量和装置A中玻璃管和固体的总质量,而不选用装置B的质量,理由是 。
②该样品所有可能的组成是 。
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