探究二:精还原铁粉是一种重要的化工原料.某兴趣小组对其进行下列研究:[物质制备]利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质.可用氢气在高温下进一步还原.其反应方程式为FexOy + y H2x Fe + y H2O.Fe3C + 2 H23 Fe + CH4.(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

探究二：精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：

粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe₃C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为Fe_xO_y+ y H₂

x Fe + y H₂O，Fe₃C + 2 H₂

3 Fe + CH₄。
（1）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式：。
（2）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外，还能。

【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验。已知3 CH₄+ 4 Fe₂O₃

3 CO₂+ 6H₂O + 8 Fe（假设每步反应都完全，且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。
（3）主要实验步骤如下：
①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；②点燃A处酒精灯；③缓缓通入纯净干燥的H₂；④点燃C处酒精灯；⑤分别熄灭A处、C处酒精灯；⑥再缓缓通入少量H₂；⑦再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→       →⑤→⑥→⑦(填字母)
A．②→④                B．④→②
（4）步骤③的目的是         ，验证该步骤目的达到的实验方法是         ；
（5）若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将         (填“偏大’’“偏小"或“不变")。
（6）粗还原铁粉样品的质量为20.000 g，装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g，则计算样品出中碳元素的质量分数是       ，氧元素的质量分数是       。

探究二（1）

   （2）提供热量  （3）B
（4）除去装置内的氧气（或空气），防止发生爆炸
收集尾气点燃，听声音
（5）不变
（6）0．6%     1.6%

试题分析：探究一（1）一氧化碳高温下还原三氧化二铁生成铁和二氧化碳，

；（2）炭高温下有两个作用，一个是产生一氧化碳，另一个是产生高温；（3）顺序为按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量，缓缓通入纯净干燥的H₂，点燃C处酒精灯，点燃A处酒精灯，分别熄灭A处、C处酒精灯，再缓缓通入少量H₂，再次称量必要装置的质量；（4）步骤③的目的是排尽装置中的空气，防止发生爆炸，可以收集尾气点燃验证纯度；（5）浓硫酸作用是吸收水蒸气，而碱石灰也可以吸收水蒸气，所以若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将不变；（6）设生成甲烷质量为

48 132

0.440g

，解得

生成

质量为0.16g，设

质量为

180 16

0.16g

，解得

中的质量为

则样品中碳元素的质量分数为

则样品出中碳元素的质量分数是6%；同理氧元素的质量分数是1.6%。
点评：这是一道非常典型的探究题，题目给的知识点没有学过，较为陌生，但是重点考察的反应的思想，装置等，所以这种题目不要害怕，仔细审题即可。

练习册系列答案

（3）设计实验方案：
向试管中的黑色固体滴加足量的　      　（填化学式）溶液，充分反应后，观察固体的溶解情况和所得溶液的颜色；
（4）现象与结论：
小刚和小娜经过实验之后，都给自己的猜想做了正确的评价．如果你的猜想是正确的话，实验现象应为：　                                   　．
（5）若用如图所示装置验证两种气体生成物（无水硫酸铜遇水变蓝），应将生成的混合气体先通过　B　装置，．当将气体通入装置A进行验证，气流应从　  　口通入．

实验现象：I和Ⅱ中小花不变色；Ⅲ中小花变红色。
【查阅资料】图2是同学们查阅的氯化氢气体溶于水的示意图。
【实验结论】氯化氢气体不显酸性。
【交流反思】
(1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是
(2)小明向实验Ⅲ中变红的小花上喷足量的稀氢氧化钠溶液，发现小花最后变成黄绿色，写出相关反应的化学方程式
(3)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显        色。
(4)下列实验可以用来说明氯化氢气体不显酸性的是

A．测试盐酸的导电性，盐酸能导电

B．干燥的碳酸钠粉末放人氯化氢气体中，不反应

C．氢气与氯气反应，生成氯化氢气体

D．干燥的碳酸钠粉末放人盐酸中，能反应

【拓展应用】
(1)该兴趣小组的同学为探究分子的运动情况，在玻璃管两端同时放人蘸有试剂的棉花，做了如右图所示实验，发现在玻璃管内形成了白色烟环（成分力氯化铵）且偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。
①白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是
②写出该反应的化学方程式。
(2)氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体，燃烧100 9氢气，理论上生成氯化氢气体的质量是多少？（在答题卡上写出计算过程）

小明同学将一块光亮的纯铜片放在酒精灯火焰上灼烧，发现铜片表面全部变黑．请你一起参与以下探究．
(1)提出问题：黑色物质的成分是什么? (2)查阅资料：①酒精在不完全燃烧时会产生炭黑．
②炭黑不与稀酸反应，也不溶于稀酸；氧化铜可与稀酸反应而溶解．
(3)猜想与假设：黑色物质可能是a：氧化铜，b：炭黑，c：
(4)实验方案：取一小片变黑的铜片，放入盛有足量        (填化学式)溶液的试管中，观察现象．
(5)现象与结论：若现象是       ，则猜想a正确，试写出发生反应的化学方程式                        ；

在金属活动性顺序里，钠位于铜之前。某化学兴趣小组发现，将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，却未置换出红色的铜。该小组同学对此现象进行了如下探究：
【查阅资料】钠的化学性质非常活泼，常温下就能被空气中的氧气氧化，且能与水迅速反应。
【分析与讨论】
（1）在实验室中通常将钠保存在煤油里，煤油的作用是。
（2）已知：在一个化学反应中，如果有元素化合价的升高，同时就有元素化合价降低。对于钠与水反应的生成物，甲同学猜想是NaOH和H₂，乙同学猜想是NaOH和O₂，你认为同学的猜想不合理，请从化合价的角度解释原因：。
【进行实验】该小组同学通过实验验证钠与水反应的产物，装置如下图：

注：煤油的密度为0.8g/mL，与水不互溶。

	实验操作	实验现象及分析
①	打开止水夹a及分液漏斗活塞，待液体充满大试管后，关闭止水夹a及分液漏斗活塞。	实验现象为：液体分层，钠熔成银白色小球，在液体分层的界面上跳动，产生大量气泡，下层液体逐渐被压入B中。钠的物理性质有：（任写两条）。
②	打开止水夹b，待B中部分液体进入C中，迅速关闭止水夹b。	发生反应的化学方程式为：。
③	打开止水夹c。	实验现象为：D中液体，C中产生气泡。
④	打开止水夹a，通过分液漏斗向大试管中逐滴加水，将燃着的木条伸至装置左端尖嘴导管口。	实验现象为：气体燃烧，产生色火焰。
⑤	在火焰上方罩一个干冷的烧杯。	实验现象为：烧杯内壁出现。

【解释与结论】将钠投入硫酸铜溶液中，产生无色气体和蓝色沉淀，写出发生反应的化学方程式（分两步写）：，。

美丽的青海湖不仅让我们感受到自然之美，当地的居民还能从青海湖内“冬天捞碱、夏天捞盐”。当地学校的某化学兴趣小组对捞出来的纯碱进行研究，有的同学认为捞出来的全是碳酸钠，有的同学认为捞出来的纯碱中混有少量的氯化钠。现在他们准备以一包冬天捞出来的纯碱（若含有杂质，只考虑为氯化钠）为研究对象，探究该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。小组通过讨论设计了下图中的装置，请你参与探究。（实验前活塞都关闭）

【实验一】称取13.25g纯碱样品完全溶于水，放入甲中，称量丙装置的质量为355g，打开
b、c，甲中现象为       时，再称量丙装置的质量为350.6g，通过计算得出纯碱样品中
碳酸钠的质量分数为  。甲和丙中反应的化学方程式为          、          。
同学们通过讨论认为上述方法并不能准确测量，其理由可能是       。（写一条即可）
【实验二】通过讨论，改进后的实验步骤如下：
①称量丙装置的质量。
②称量样品，检查装置气密性。
③关闭a，打开b，注入足量的稀盐酸。
④打开a、d，鼓入氮气一会儿。
其正确顺序为　　　      　（填字序号，可重复）。
【表达与交流】
（1）此实验中丁装置的作用是                   　。
（2）此实验中鼓入氮气的作用是                          　。(2分)

某实验小组欲以某浓度的盐酸和大理石为原料，利用图I所示装置制备并检验二氧化碳。
已知：二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小

（1）盐酸与碳酸钙反应的化学方程式为      。
（2）实验前，根据二氧化碳与石灰水的反应，该小组同学预测在B中应观察到的现象是      。
（3）实验开始后，B中并未观察到明显现象。经讨论后，该小组同学在A、B装置之间增加了C装置，重新开始实验，在B中观察到了预期现象。请结合化学方程式并用文字说明C装置的作用：      。
（4）将C装置中装满饱和碳酸氢钠溶液，即可用于收集二氧化碳，则二氧化碳应从      （填a或b）口进入C。

实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。这属于科学探究中的

实验室有失落标签的4瓶无色溶液：MgCl₂、NaCl、HCl、NaOH，现实验桌上只有1瓶酚酞试液。请你设计只用该瓶酚酞试液鉴别上述溶液的实验方案。

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