【题目】某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究.
(1)提出假设 ①该反应的气体产物是CO2 .
②该反应的气体产物是CO.
③该反应的气体产物是 .
(2)设计方案如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.
查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应.实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气.请写出该反应的离子方程式: .
(3)实验步骤①按图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气.冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g.
步骤②、④中都分别通入N2 , 其作用分别为 .
(4)数据处理试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式: .
(5)实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善.①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 .
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: .
【答案】
(1)CO2、CO的混合物
(2)NH4++NO2﹣ N2↑+2H2O
(3)步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2 , 确保完全吸收
(4)2C+Fe2O3 2Fe+CO↑+CO2↑
(5)Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全;在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
【解析】解:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物,则假设③为:CO2、CO的混合物,故答案为:CO2、CO的混合物;(2)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气,反应物有NH4Cl和NaNO2 , 生成物为N2 , 根据质量守恒还应用水,则反应的化学方程式为:NH4++NO2﹣ N2↑+2H2O,故答案为:NH4++NO2﹣
N2↑+2H2O;(3)如果不排尽空气,那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成,所以利用稳定的氮气排空气,最后确保完全吸收,反应后还要赶出所有的CO2 , 故答案为:步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2 , 确保完全吸收;(4)3.20g氧化铁的物质的量为=
=0.02mol,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体生成,则n(CO2)=n(CaCO3)=
=0.02mol,m(CO2)=0.02mol×44g/mol=0.88g,反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g,则生成其气体为CO2、CO的混合物,混合气体中含有CO0.08mol,所以CO、CO2的混合气体物质的量比为4:1,所以方程式为:2C+Fe2O3
2Fe+CO↑+CO2↑,故答案为:2C+Fe2O3
2Fe+CO↑+CO2↑;(5)①将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,这样会使二氧化碳被吸收的更完全,称量时相对误差小,故答案为:氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全;②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃进行尾气处理,故答案为:在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置. (1)根据过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物得出假设③;(2)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应可以制得氮气;(3)⑤根据前后两次通入氮气的时间和减小实验误差角度来分析;(4)根据质量守恒判断气体的组成,根据质量关系计算气体的物质的量之间的关系,进而书写化学方程式;(5)①根据氢氧化钙和氢氧化钡的本质区别进行分析;②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某电化学装置工作原理如图,下列有关说法正确的是( )
A.气体X为O2
B.c电极为负极,发生的电极反应式为H2﹣2e﹣=2H+
C.一段时间后A处pH降低
D.当有0.4mol电子转移时,在B极上生成标准状况下气体2.24L
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】求25℃时以下溶液的pH
(1)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后,pH=
(2)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合后,pH=
(3)pH=9的NaOH溶液稀释到原来的10倍后,pH= , 再稀释到原来的1000倍后,pH .
(4)pH=12的NaOH和pH=4的HCl等体积混合后,pH= .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是( ) ①NaHCO3②Al2O3③Al(OH)3 ④Al.
A.③④
B.②③④
C.①③④
D.全部
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某化学研究小组设计如下图装置制备纯净的氯化铁。
资料:
①氯化铁遇水能发生剧烈反应生成Fe(OH)3;
②CCl4难溶于水,密度大于水,且Cl2在CCl4中的溶解度远大于水中的溶解度。
回答下列问题:
(1)试剂X的作用是__________________,试剂Y是__________________。
(2)实验过程中,A、E两处有酒精灯,应先点燃___________(填“A”或“E”)处;实验完毕后,关闭旋塞K,熄灭酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是______________,B的作用是______________________。
(3)用量简量取20mLG中溶液。倒入密封性良好的分液漏斗中,然后再注入10mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡、静置、分液,分别取上层液、下层液滴在有色布条上,能使有色布条褪色的是__________(填“上层液”或“下层液”)。
(4)写出装置A中反应的离子方程式:_____________________________。实验结束后,测得装置E中的铁丝网质量增加mg,则理论上装置A中反应转移电子的物质的量为_________mol(用含m的式子回答)。
(5)有同学认为上述装置存在不足,用该装置制取的氯化铁中还含有其他杂质(不考虑铁),建议进行改进,请提出你的改进办法_____________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某同学为了探究锌与盐酸反应过程的速率变化以及影响反应快慢的因素,在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表所示(累计值):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(1)反应速率最大的时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)是_______________min,该时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应的速率是______________________。从影响反应速率的外界条件分析原因是_______________________________________。
(2) 反应速率最小的时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)是_____________min,原因是_______________________________________________。
(3)如果反应过于剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,可以在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是________(填序母)。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液 D.CuSO4溶液 E.Na2CO3溶液,
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com