题目内容
下列图象与选项中的表述相对应,其中合理的是( )
A.恒温条件下,将足量的饱和硝酸钾溶液蒸发一定质量的水
B.向氢氧化钠溶液中不断加水,溶液的 pH 与加入水的质量的关系
C.向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
D.浓硫酸长久露置在空气中
今年扬州迎来高铁交通发展的高潮。高铁给我们带来的不仅是交通方便,出行快捷,甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢,梅岭中学化学兴趣小组为此展开探究:
(一)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是______________、___________(用方程式表示);
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是____________________ 。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体是________(填化学式);
(4)炼钢炉中,通入纯氧而不用空气的目的是____________________。将钢锭轧成钢板,体现了金属的________性。
(二)该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
(知识回顾)铁生锈的条件为铁与_______、_______同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是__________(写出一种)。
(查阅资料)铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3•xH2O,在加热时会分步反应, 首先失去结晶水,其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3+nH2O浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
(提出问题)铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值等于多少呢?
(问题探究)小明发现实验室中有一保管不善的铁粉,大部分已经结块成红褐色,为了探究铁锈(Fe2O3•nH2O)的组成,称取27.0g这种铁粉样品,按如图2所示装置进行实验。
(1)实验前应先_______________;
(2)为了保证实验安全,实验开始时应先__________,目的是_______________;
(3)A中的现象是 ________________;
(4)请指出该装置中有一处明显不足 _____________;
(数据处理)如图是加热时间和A中固体质量关系图象,下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前(g) | 反应后(g) | |
B | 100 | 105.4 |
C | 150 | 163.2 |
(5)铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值是_____;
(6)写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 _______________________;
(7)计算原样品中单质铁的质量分数是________。(计算结果保留到0.1%)
小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程,回答有关问题。
(1)MnO2作催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2,立即产生大量气泡。
①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式:___________。
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为___→___→___(填序号)。为了确保实验成功,在装药品之前应该__。
③检验O2的方法是____。若木条复燃,则证明收集的气体为O2。
(2)FeCl3溶液作催化剂
向5mL59%的H2O2溶液中加入2滴定浓度的FeCl3溶液,立即产生大量气泡。
[已知]FeCl3溶液中主要含有三种微粒: H2O、Fe3+、CI-
[问题]哪种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用?
[假设]假设一:可能是H2O
假设二:可能是Fe3+
假设三:可能是CI-
[分析]假设一不可能成立,理由是___。
[实验]
操作 | 现象 |
其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液 | 无明显变化 |
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液 | 无明显变化 |
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液 | 立即产生大量气泡 |
[结论]假设___________成立,而假设一和另一种假设不成立。
(3)催化剂比较
从循环利用的角度分析,______________(填化学式)更适合作该反应的催化剂。
(4)从第(1)题所给装置图中选择并组装一套装置用于实验室制备二氧化碳,反应装置是_________,收集装置是___________,其反应的化学方程式___________。