【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)氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全;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.)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二氧化碳和一氧化碳的混合气体,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时,能生成氮气、氯化钠和水,化学方程式为:NaNO2+NH4Cl N2↑+NaCl+2H20,离子方程式为:NH4++NO2﹣ N2↑+2H2O,故答案为:NH4++NO2﹣ N2↑+2H2O;
(3.)步骤②、④中都分别通入N2 , 其作用分别为:排尽装置中的空气,使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收.故答案为:排尽装置中的空气;使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收;
(4.)生成气体的质量为:3.20g+2.00g+48.48g﹣52.4g=1.28g,
设二氧化碳的质量为X,
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,
44 100
X 2.00g
X=0.88g,生成气体的质量与二氧化碳的质量之差就是生成的一氧化碳的质量,一氧化碳的质量为:1.28g﹣0.88g=0.4g;根据实验数据分析,该实验中氧化铁与碳发生反应生成铁、一氧化碳和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+2C 2Fe+CO2↑+CO↑.
故答案为:Fe2O3+2C 2Fe+CO2↑+CO↑;
(5.)①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是氢氧化钡易溶于水,溶解度大,浓度大可以吸收更多的二氧化碳.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从环境保护的角度,应该对尾气进行处理,方法是点燃或收集尾气,具体操作为:在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置,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)反应产物可能是二氧化碳或一氧化碳,或二氧化碳和一氧化碳;(3)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、氯化钠和水,根据反应物、生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式;(4)空气中含有二氧化碳,分别通入N2 , 其作用分别为:排尽装置中的空气,使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收;(5)根据实验数据分析可知,该实验中氧化铁与碳发生反应生成了铁、一氧化碳和二氧化碳;(6)氢氧化钡比氢氧化钙更易溶于水,尾气扩散到空气中会污染环境,需要尾气处理.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH2Cl)]的一种工艺如下:
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为;“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是 .
(2)“酸溶”时,Al2O3发生反应的离子方程为 .
(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为 .
(4)“废渣”成分为(填化学式).
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是 .
(6)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应是:4[NH4Al(SO4)212H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过如图所示的装置.则
①集气瓶中收集到的气体是(填化学式).
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有(填化学式)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定温度下,水溶液中H+和OH﹣的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10﹣13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】白磷有剧毒,白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒,白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应:
(1)2P+5CuSO4+8H2O5Cu+2H3PO4+5H2SO4
(2)11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
下列有关说法中错误的是
A. 在上述两个反应中,水既不是氧化剂也不是还原剂
B. 在上述两个反应中,氧化产物都是H3PO4
C. 在反应(2)中,当有5molCuSO4发生反应时,共转移10mol电子
D. 在上述两个反应中,氧化剂都只有硫酸铜
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】学习小组拟通过实验,探究Mg(NO3)2受热分解的产物.
小组猜想:ⅰ.固体产物可能有Mg(NO2)2、MgO、Mg3N2中的一种或几种
ⅱ.气体产物可能有NO2、N2、O2中的一种或几种
查得相关资料:a.Mg(NO2)2、Mg(NO3)2易溶于水,MgO难溶于水.
b.2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
c.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
针对以上猜想,设计了如图所示实验(图中加热、夹持仪器等装置均省略):
进行实验
Ⅰ.检验上述装置气密性.
Ⅱ.称取3.7gMg(NO3)2固体,置入硬质玻璃管A中,打开K,通入一段时间N2 , 并进行相关物质质量称量
Ⅲ.关闭K,用酒精灯持续给装置A加热,过程中各装置内溶液均未倒吸入其它装置.
Ⅳ.待Mg(NO3)2完全分解,装置冷却至室温,打开K,再缓慢通入一会N2后并再称量.称得A中剩余固体质量为1.0g,B、C、D、E、F中溶液质量分别增加了2.3g、0.0g、0.1g、0.3g、0.05g.
Ⅴ.取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未出现明显现象.
(1)回答问题
①小组预测一定有O2生成,理由是 .
②N2的电子式是 , 步骤Ⅱ中,通入一段时间N2的目的是 .
③步骤Ⅲ中,装置A内若出现了红棕色气体,其化学式是 .
④装置C中若红色始终未褪,其设计的目的是 .
⑤实验中发现Mg(NO3)2分解时有O2生成,其实验现象是 , 用化学用语解释,产生上述现象的原因是 .
⑥实验中Mg(NO3)2分解没有N2生成的理由是 .
⑦Mg(NO3)2分解的化学方程式是 .
⑧装置F中溶液质量增加的原因是 .
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】标准状况下,某同学向100mL H2S饱和溶液中通入SO2 , 所得溶液pH变化如图所示.下列分析中正确的是( )
A.b点对应的溶液导电性最强
B.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸
C.ab段反应是SO2+2H2S═3S↓+2H2O
D.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05molL﹣1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】立方烷( )具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点.下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为 , E的结构简式为 .
(2)③的反应类型为 , ⑤的反应类型为 .
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:
反应I的试剂与条件为 , 反应2的化学方程式为 , 反应3可用的试剂为 .
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是 . (填化合物代号)
(5)I与碱石灰共热可化为立方烷.立方烷的核磁共振氢谱中有个峰.
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有种.
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