某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu    ②只有Fe2O3③是Cu、Fe(OH)3的混合物
④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物     ⑤是Cu、Fe2O3的混合物     ⑥只有Fe(OH)3
资料获悉:(1)2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe2O3+3H2O
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:
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(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的
 
.(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为
 
的观点正确(填“乙”或“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前 反应后

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g
交流讨论:
①在装置A中先通CO气体的作用是
 

②应该选择
 
组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第
 
组(填序号).
③写出A装置中发生反应的化学方程式
 
;实验中观察到A装置中的现象为
 

④为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
 
(填“需要”或“不需要”),理由是
 

反思评价:戊同学指出:从环保角度,图29-2装置有严重不足之处.请指出不足并加以改进?
 

拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?
 
(填“可行”或“不可行”).
某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu                 
②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3
④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物   
⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
资料获悉:(1)2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe2O3+3H2O    
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的
试剂和方法,通过实验来探究其组成.(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的
 
(填猜想中的序号).
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为
 
的观点正确(填“乙”或“丙”).精英家教网
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前 反应后

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

洗气瓶和所盛溶液
的总质量为180.0g
洗气瓶和瓶中物质
的总质量为183.1g
交流讨论:
(1)装置A中先通CO气体的作用是
 

(2)应该选择
 
组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第
 
组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式
 
;实验中观察到A装置中的现象为
 

(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
 
(填“需要”或“不需要”),理由是
 

反思评价:戊同学指出:从环保角度,图36-2装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?
 

拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图36-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?
 
(填“可行”或“不可行”).
(2013?天河区二模)某纯碱(Na2CO3)样品中含有硫酸钠杂质,学校化学兴趣小组的同学欲测定该样品中纯碱的质量分数,他们进行了如下的实验:
(1)第一步:准确称取71.0g该样品,并向其中加入足量的稀盐酸,搅拌,使其充分反应,加入盐酸的目的是
除去碳酸钠,防止对硫酸钠反应的干扰
除去碳酸钠,防止对硫酸钠反应的干扰
.为保证加入盐酸是足量的,其具体操作方法为
取样品向其中加入足量的稀盐酸,搅拌至不在产生气泡
取样品向其中加入足量的稀盐酸,搅拌至不在产生气泡
,涉及的化学方程式为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

(2)第二步:向上述反应后的混合物中加入足量BaCl2溶液,搅拌,涉及的化学方程式为
Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4
Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4

(3)第三步:过滤,并将所得沉淀洗涤、烘干后称量,质量为23.3g.
①对沉淀进行洗涤的目的是
防止残留的可溶物会附着在硫酸钡的表面,影响实验结果
防止残留的可溶物会附着在硫酸钡的表面,影响实验结果

②确定沉淀已经洗涤干净的操作为
将沉淀放在水中,再向其中滴加适量的硝酸银溶液,若无沉淀产生,说明洗涤干净
将沉淀放在水中,再向其中滴加适量的硝酸银溶液,若无沉淀产生,说明洗涤干净

③某同学在过滤后发现滤液仍浑浊,原因可能是
BC
BC

A、滤纸没有紧贴漏斗内壁    B、滤纸破损    C、液面高于滤纸边缘     D、漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁
(4)第四步:根据实验测定的数据计算该样品中纯碱的质量分数为
80%
80%
某制碱厂以岩盐水为主要原料生产纯碱(Na2CO3)和其他副产品.
(一)有关资料
原料岩盐水主要是含NaCl,此外还含有较多Na2SO4,以及少量CaCl2和MgCl2
上述几种物质在不同温度时的溶解度数据如下表:
温度/℃ 0 10 20 30 40



/g
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6
Na2SO4 4.5 9.6 20.2 40.8 48.4
CaCl2 59.5 65.0 74.5 100 116
MgCl2 52.9 53.8 54.8 56.0 58.0
(1)10℃时,饱和Na2SO4溶液中溶质的质量分数是
8.8%
8.8%
(精确到0.1%).
(二)生产工艺
(2)“降温”的目的是析出副产品“A晶体”,A的化学式是
Na2SO4
Na2SO4

(3)反应器中的反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl.再将NaHCO3晶体转移出来后,加热所得固体即为工业纯碱.在整个生产工艺中没有涉及到的基本反应类型是
置换反应
置换反应
,可重复利用的是
CO2(或NaCl)
CO2(或NaCl)
(水除外,只需一种);
(4)在反应器中总是先通氨气,后通二氧化碳,原因是
因为氨气溶解度大,形成碱性环境便于二氧化碳溶解
因为氨气溶解度大,形成碱性环境便于二氧化碳溶解

(三)工业纯碱中杂质的判断:
(5)已知:NH4Cl   NH3↑+HCl↑
实验步骤:
①取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后再称重,发现质量无变化;
②另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
NaCl
NaCl
(写化学式).
(四)含量测定
(6)称取纯碱样品21.3g于烧杯中,加入适量水将其溶解,然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断用玻璃棒搅拌.先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;后发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑.在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图所示(不考虑CO2的溶解),请你根据图甲提供的信息计算检测过程中产生CO2的质量
8.8g
8.8g

(7)请通过计算并结合表判断此纯碱样品等级为
优等
优等
品.
 工业纯碱标准(Na 2CO3%≥)
 优等品  一等品  合格品
 99.2  98.8  98.0
(2013?玄武区一模)将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体.某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究.请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(用化学反应方程式表示).
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈碱性.
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物.
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4+5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物.
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、室温晾干得蓝色固体.
Ⅱ.定性探究固体的成分:
用图1所示方案,进行实验,并得到下列现象:
(1)上图中无色气体为
二氧化碳(CO2
二氧化碳(CO2
,所以猜想二不成立.
(2)向蓝色溶液中加入足量的铁屑,实验现象为
铁片表面有气泡生成、铁片表面有红色物质生成
铁片表面有气泡生成、铁片表面有红色物质生成

发生反应的方程式为
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Ⅲ.定量测定固体的组成:
设固体为aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O,为测定其组成,称取24.0g蓝色固体.继续进行实验:

图2中注射器处为两个单向阀:推注射器时x关闭,y处打开;拉注射器时,x打开进空气,y关闭.
实验步骤:①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处玻璃管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量.
问题探究:
(3)进行步骤⑤的操作中,注射器活塞要缓缓推动的主要目的是
防止气流过快,C、D中气体不能被溶液充分吸收.
防止气流过快,C、D中气体不能被溶液充分吸收.

数据处理:
(4)某兴趣小组利用上述方法,测得以下数据:(假定每步反应都完全)
B C D E F
反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g
反应后 116.0g 253.6g 304.3g 350.1g 360.0g
E装置质量增加的原因是
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
;求该固体的化学式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1

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