题目内容
【题目】某化学兴趣小组的同学为了测定某厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),设计如下两种实验方案:
(1)方案一:称取样品10.65g,加水完全溶解,向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得固体19.70g.通过计算(写出计算过程)______判断该厂的产品是否属于优等品.(杂质可溶于水且不与氯化钡反应)
(2)方案二:用如图所示的装置,通过准确测量排出水的体积,也可计算样品的纯度。该装置中仪使用注射器的优点是__________,但实验后同学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低,造成此结果的原因可能是______________.(装置气密性良好)(写一条即可)。
【答案】99.5% 可控制反应速率 CO2部分溶于水
【解析】
(1)方案一:设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为x
所以样品中Na2CO3质量分数为: ×100%=99.5%>99.2%,因此属于优等品;
(2)方案二:装置中使用注射器加入稀硫酸的好处是:可控制反应速率,实验中由于二氧化碳能够溶于水且能够和水,会导致收集的二氧化碳偏少,也可能导管中存留一部分水产生误差。
【题目】小明对铁的锈蚀进行如下探究,室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图,观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。
序号 | 样品 | 量筒起始 读数/mL | 量筒最终 读数/mL | 所需时间 /min |
1 | 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 | 100 | 70 | 约120 |
2 | lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl | 100 | 70 | 约70 |
3 | …… | 100 | 70 | 约480 |
(1)实验①和②说明NaCl可以_____铁锈蚀的速率。
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是_____(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质的化学式是_____。
(4)已知含碳能够加快铁的生锈速度,小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成_____。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是_____(小数点后保留1位)。
【题目】(一)铁材料的有关知识
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,到近代才开始大量使用铝材料.这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_____.
(2)在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理_____.
(3)钢铁露置在空气中易生锈,写出一种防止钢铁生锈的方法_____.
以下是同学对铁锈的成分、铁锈制草酸亚铁晶体及草酸亚铁晶体热分解的研究.
(二)用上述铁锈制草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)
资料:①FeSO4遇到氧气氧化,会转化为Fe2(SO4)3.
②FeSO4的溶解度如下表:
温度/℃ | 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 |
(制备流程)
(1)溶液加入过量铁粉,发生的反应有:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、_____.充分反应后要趁热过滤的目的是_____.
(2)流程中产生草酸亚铁晶体反应的化学方程式为_____.
(3)制备过程中,溶液中通入氮气的作用是_____.
(三)探究FeC2O4·nH2O热分解的产物及n的值
(实验装置)
资料:①FeC2O4·nH2O为淡黄色粉末;FeO和Fe3O4都是黑色固体,其中FeO易被氧气氧化.
②FeC2O4·nH2O加热至300℃完全失去结晶水;继续加热至400℃,剩余固体受热分解产生黑色固体、CO2和CO.
(实验分析)
(1)若通过E装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解产生CO,则需在B和C装置之间增加盛有_____(填试剂名称)的洗气瓶.
(2)先鼓入氮气,再加热分解装置的原因是_____.
(3)指出上述实验装置不足之处_____.
(4)取3.60gFeC2O4·nH2O,按上述实验步骤进行实验,测得热分解装置中固体质量随温度变化曲线如下图所示:
①FeC2O4·nH2O中n的值为_____.
②反应后,热分解装置中残留的黑色物质为_____(填化学式).
③草酸亚铁晶体受热分解的方程式为_____.
④若将图中1.44g固体在空气中充分加热,固体增加0.16g,此固体(铁的氧化物)为_____。