题目内容
【题目】铁及其化合物之间存在以下转化关系。请回答下列问题:
(1)黑色固体B的名称为____________。
(2)在反应④中,铁和____________反应生成红色固体C
(3)黄色溶液D中的溶质是____________。
(4)若X溶液中的阳离子为Na+,写出生成红褐色沉淀的反应:____________________。
(5)上述转化过程中,没有涉及的基本反应类型是______(填序号)
A化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应
【答案】四氧化三铁 空气中的氧气和水蒸气 H2SO4 、Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3+6NaOH═3Na2SO4+2Fe(OH)3↓ B
【解析】
(1)铁和氧气在点燃条件下反应生成黑色的四氧化三铁,黑色固体B的名称为四氧化三铁。
(2)铁和空气中的氧气和水蒸气作用,生成红棕色的铁锈,故填:空气中的氧气和水蒸气;
(3)铁锈的成分是氧化铁,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,且硫酸过量,溶液D中的溶质有硫酸铁和硫酸,故填:H2SO4 、Fe2(SO4)3;
(4)若X溶液中的阳离子为Na+,则X为氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠,反应的方程式为:Fe2(SO4)3+6NaOH═3Na2SO4+2Fe(OH)3↓。
(5)步骤①③为置换反应,步骤②④为化合反应,步骤⑤⑥为复分解反应,上述转化过程中,没有涉及的基本反应类型是分解反应。
【题目】化学研究小组在开展了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后,又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。
(提出问题1)寻找“氧化铁能否用于过氧化氢溶液分解的催化剂”的证据?如果能,它的催化效果如何?(实验设计1)
实 验 | 现 象 |
Ⅰ、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中,向A中加入a克氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条,观察现象, | A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ、将“实验Ⅰ”中A试管的剩余物质分离,将所得固体进行洗涤、干燥、称量 | 所得固体质量为 ______ 克 |
Ⅲ、将“实验Ⅱ” ______ | ______ |
Ⅳ、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a克氧化铁粉末,向D试管中加入a克二氧化锰粉末 |
(实验结论)
(1)A中产生的气体是______;
(2)氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂,寻找该结论的证据主要是设计了实验______(选填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)展开的。
(实验评价)
(1)设计实验Ⅲ的目的是______;
(2)可以用下列方法作出判断,从而达到实验Ⅳ的设计目的。a、定性判断:观察C、D两支试管中产生气泡的快慢;b、定量判断:______。
(资料信息)过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作为催化剂
(提出问题2)氧化铜(黑色粉末)是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰效果更好?
(设计实验2)某同学以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验
(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 | 氯酸钾质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
① | 1.2克 | X | |
② | 1.2克 | 氧化铜0.5克 | Y |
③ | m | 二氧化锰0.5克 | Z |
(1)写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生的反应的化学方程式:______。
(2)上述实验应测量的“待测数据”是指______,从数学描述角度,X、Y、Z在数值上的大小关系是______。
(3)若实验②比实验①的“待测数据”更______(填“大”、“小”、“不确定”),说明氧化铜能加快氧酸钾的分解速率,表中“m”的数值应该为______。
(4)将实验②反应后的固体经过过滤、洗涤、干燥处理后,称量得到0.5克黑色粉末,再将黑色粉末放入______(简述操作)。
(评价设计)
(5)你认为该小组同学设计实验③和实验②对比的目的是______。