17．探究小組利用圖10-5所示裝置進(jìn)行四組實(shí)驗(yàn).膠頭滴管中盛裝的是液體.燒瓶中盛裝的是氣體.固體或液體.當(dāng)膠頭滴管滴幾滴液體后.能觀察到氣球變大的實(shí)驗(yàn)組合是組合滴管中燒瓶中ACa(OH)2溶液HCl(氣)BHClZn(固)CNaOH溶液CO2(氣)DH2SO4(濃)H2O(液) 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置對實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的速率快慢進(jìn)行了研究．他們實(shí)驗(yàn)時所用的試劑和使用的反應(yīng)條件如下表所示：
鹽酸大理石溫度條件
5% 細(xì)顆粒 20℃
10% 粗顆粒 40℃
每次用量均每次用量均5g
寫出實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（1）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案部分如下表，請根據(jù)表中信息幫助填寫完整：
實(shí)驗(yàn)編號溫度大理石規(guī)格 HCl濃度探究目的
① 20℃ 粗顆粒 5% （I）實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對反應(yīng)快慢的影響；
（II）實(shí)驗(yàn)②和探究溫度對反應(yīng)快慢的影響；
（III）實(shí)驗(yàn)和探究大理石粗、細(xì)對反應(yīng)快慢的影響．
② 20℃ 粗顆粒
③ 細(xì)顆粒 5%
④ 40℃ 10%
（2）實(shí)驗(yàn)探究時，他們每次收集CO₂氣體均為40mL，則實(shí)驗(yàn)中他們還應(yīng)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是：．
右圖是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的CO₂和時間變化的關(guān)系曲．
請分析在80秒以后，產(chǎn)生CO₂逐漸減慢的可能原因：
．

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某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO₂．他們不禁產(chǎn)生了疑問：課本上冊124頁的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
[查閱資料]
資料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe₃O₄中鐵元素有+2、+3兩種化合價，其化學(xué)式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲	取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引	黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
乙	取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中	無氣泡、溶液顏色變成黃綠色
丙	取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中	無任何現(xiàn)象

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有

FeO

，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有

；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe₃O₄；
（3）寫出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

；
[拓展探究]同學(xué)們對Fe₃O₄產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡圖．
[生產(chǎn)流程]

[查閱資料]
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示：

溫度/℃	0	10	30	50	60	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.3	33.0	30.5	27.0

資料二：Fe（OH）₂受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
資料三：獲得Fe₃O₄的反應(yīng)原理為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△

Fe₃O₄+4H₂O
[問題討論]
（1）溶解時，用50℃至80℃的熱水目的是

在50℃～80℃時，硫酸亞鐵的溶解度較大，有利于溶解的更多，提高產(chǎn)率

．
（2）寫出加入適量NaOH溶液時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2NaOH+FeSO₄═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

．
（3）上述過程中，要控制“通一定量空氣”的目的是

控制Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃的量

．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質(zhì)量比為

90：214

．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→

→

→d．
a．過濾 b．加熱濃縮 c．冷卻結(jié)晶 d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
[查閱資料]
資料一：難溶性堿受熱時能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價不變）；
資料二：Fe₂O₃和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe₃O₄中可能含有的雜質(zhì)是Fe₂O₃和FeO中的一種或兩種．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計]同學(xué)們稱取了23.28g該Fe₃O₄樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

[實(shí)驗(yàn)分析]因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：
（1）該組同學(xué)欲通過B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來計算確認(rèn)該Fe₃O₄樣品中的雜質(zhì)．
B中的最佳試劑是

②

（填序號）
①澄清石灰水 ②氫氧化鈉濃溶液 ③稀鹽酸 ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，能起到的作用是：
①實(shí)驗(yàn)開始時，排盡裝置中的空氣，防止

防止爆炸

；
②停止加熱后，繼續(xù)通CO氣體，防止

防止生成物被氧化

，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本實(shí)驗(yàn)中，CO氣體還能起到的作用是③

讓二氧化碳全部進(jìn)入B瓶中

．
（3）尾氣如何處理？

點(diǎn)燃

．
乙組：
利用儀器測定并繪制成反應(yīng)過程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（如圖）

（1）寫出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Fe₃O₄+CO

高溫

3FeO+CO₂

Fe₃O₄+CO

高溫

3FeO+CO₂

；
（2）通過分析計算確定：該Fe₃O₄樣品中含有的雜質(zhì)是

Fe₂O₃

．（不需要寫過程）

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某同學(xué)利用化工廠的廢堿液(主要成分為Na₂CO₃，還含有少量NaCl，其它雜質(zhì)不計)和石灰乳為原料制備燒堿，并對所得的燒堿粗產(chǎn)品的成分進(jìn)行分析和測定．

[粗產(chǎn)品制備](1)將廢堿液加熱蒸發(fā)濃縮，形成較濃的溶液，冷卻后與石灰乳混合，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

(2)將反應(yīng)后的混合物過濾，得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，制得NaOH粗產(chǎn)品．

[粗產(chǎn)品成分分析](1)取適量粗產(chǎn)品溶于水，滴加Ba(NO₃)₂溶液出現(xiàn)白色渾濁，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，該粗產(chǎn)品中一定不含有________，理由是________．

(2)該小組同學(xué)通過對粗產(chǎn)品成分的實(shí)驗(yàn)分析，確定該粗產(chǎn)品中含有三種物質(zhì)．

[粗產(chǎn)品含量測定]Na₂CO₃含量的測定：

(1)該興趣小組的同學(xué)設(shè)計了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．取10.0 g粗產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

[說明]堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物．E裝置中的飽和NaHCO₃溶液是為了除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO₃＋HC1＝NaCl十CO₂↑十H₂O．

(2)操作步驟

①連接好裝置，檢查氣密性；②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；③稱量G的質(zhì)量；④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加濃鹽酸至過量，直至D中無氣泡冒出；⑤打開彈簧夾C，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；⑥再次稱量G的質(zhì)量，得前后兩次質(zhì)量差為0.48 g．

(3)問題探究　F中的試劑應(yīng)為________，B裝置的作用是________，H裝置的作用是________．

若沒有H裝置，則測定的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會________(填“偏大”、“偏小”、“不變”)．事實(shí)上10.0 g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生0.44 g　CO₂．請你仔細(xì)分析上述實(shí)驗(yàn)，解釋實(shí)驗(yàn)值0.48 g比正確值0.44 g偏大的原因(假設(shè)操作均正確)________

(4)數(shù)據(jù)計算

根據(jù)正確值0.44 g可求得粗產(chǎn)品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________％．

NaOH含量的測定：該小組同學(xué)又另取10.0 g粗產(chǎn)品，逐滴加入20％的鹽酸至恰好完全反應(yīng)時，消耗鹽酸的質(zhì)量為36.5 g．放出CO₂　0.44 g(不考慮二氧化碳?xì)怏w的溶解)．求原粗產(chǎn)品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．(寫出計算過程)

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（2009?海門市模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置對實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的速率快慢進(jìn)行了研究．他們實(shí)驗(yàn)時所用的試劑和使用的反應(yīng)條件如下表所示：

鹽酸	大理石	溫度條件
5%	細(xì)顆粒	20℃
10%	粗顆粒	40℃
每次用量均	每次用量均5g

寫出實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（1）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案部分如下表，請根據(jù)表中信息幫助填寫完整：

實(shí)驗(yàn)編號	溫度	大理石規(guī)格	HCl濃度	探究目的
①	20℃	粗顆粒	5%	（I）實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對反應(yīng)快慢的影響；（II）實(shí)驗(yàn)②和______探究溫度對反應(yīng)快慢的影響；（III）實(shí)驗(yàn)______和______探究大理石粗、細(xì)對反應(yīng)快慢的影響．
②	20℃	粗顆粒	______
③	______	細(xì)顆粒	5%
④	40℃	______	10%

（2）實(shí)驗(yàn)探究時，他們每次收集CO₂氣體均為40mL，則實(shí)驗(yàn)中他們還應(yīng)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是：______．
右圖是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的CO₂和時間變化的關(guān)系曲．
請分析在80秒以后，產(chǎn)生CO₂逐漸減慢的可能原因：
______．

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（2011?丹陽市二模）某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO₂．他們不禁產(chǎn)生了疑問：書本119頁的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
【查閱資料】
資料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe₃O₄中鐵元素有+2、+3兩種化合價，其化學(xué)式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
【提出猜想】黑色物質(zhì)可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】興趣小組收集了CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲	取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引	黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
乙	取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中	無氣泡、溶液顏色變成黃綠色
丙	取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中	無任何現(xiàn)象

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有

FeO

，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有

；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe₃O₄；
（3）寫出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

Fe₃O₄+8HCl═FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

；
【拓展探究】同學(xué)們對Fe₃O₄產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡圖．
【生產(chǎn)流程】

【查閱資料】
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示：

溫度/℃	0	10	30	50	60	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.3	33.0	30.5	27.0

資料二：Fe（OH）₂受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
資料三：獲得Fe₃O₄的反應(yīng)原理為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△

Fe₃O₄+4H₂O
【問題討論】
（1）溶解時，用50℃至80℃的熱水目的是

在50℃～80℃時，硫酸亞鐵的溶解度較大，有利于溶解的更多，提高產(chǎn)率

．
（2）寫出加入適量NaOH溶液時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2NaOH+FeSO₄═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

；
（3）上述過程中，要控制“通一定量空氣”的目的是

控制Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃的量[或防止Fe（OH）₂完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃]

．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質(zhì)量比為

90：214（或45：107）

．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→

→

→d．
a．過濾 b．加熱濃縮 c．冷卻結(jié)晶 d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
【組成確定】為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
【查閱資料】
資料一：難溶性堿受熱時能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價不變）；
資料二：Fe₂O₃和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe₃O₄中可能含有的雜質(zhì)是Fe₂O₃和FeO中的一種或兩種．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】同學(xué)們稱取了23.28g該Fe₃O₄樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)分析】因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：
（1）該組同學(xué)欲通過B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來計算確認(rèn)該Fe₃O₄樣品中的雜質(zhì)．B中的最佳試劑是_

②

（填序號）．
①澄清石灰水 ②氫氧化鈉濃溶液 ③稀鹽酸 ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，還能起到的作用是：①實(shí)驗(yàn)開始時，排盡裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；②停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③

將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中

．
（3）乙組同學(xué)認(rèn)為B裝置反應(yīng)前后的

質(zhì)量差會偏小而影響計算、分析，你認(rèn)為他們的理由是

CO從B中溶液里逸出時會帶出部分水蒸氣

．
乙組：
利用儀器測定并繪制成反應(yīng)過程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（右圖）．
（1）寫出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Fe₃O₄+CO

高溫

3FeO+CO₂

Fe₃O₄+CO

高溫

3FeO+CO₂

．
（2）通過計算確定：該Fe₃O₄樣品中含有的雜質(zhì)是

Fe₂O₃

，其中含F(xiàn)e₃O₄的質(zhì)量是

20.88

g．（不需要寫過程）

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