题目内容

【题目】只含FeO两种元素的黑色固体14.4g进行如下图所示的实验,实验结束后,称得装置C质量增加了8.8g。根据实验数据分析,下列说法正确的是(假设各个反应均完全。已知FeO为黑色;CO中混有杂质CO2H2O;碱石灰可吸收CO2H2O

A. 实验开始前应先点燃酒精喷灯

B. 若无A装置,黑色固体中Fe元素质量分数将偏大

C. 根据实验数据进行计算,可确定玻璃管中的黑色固体一定是FeO

D. 实验结束时关闭K1K2,可防止B中固体被氧化

【答案】D

【解析】

A、实验开始前应先通入一氧化碳气体排净玻璃管中的空气,防止加热一氧化碳与空气的混合气体遇热发生爆炸,选项错误;

B、若无A装置,则C装置会吸收一氧化碳中的二氧化碳和水,C装置的增重将会偏大,计算出的黑色固体中氧元素的质量偏大,则计算出的黑色固体中Fe元素质量分数将偏小,选项错误;

CC装置的增重为生成的二氧化碳的质量,根据一氧化碳与金属氧化物反应可知,生成的二氧化碳中的氧元素有一半来自黑色固体,黑色固体中的氧元素的质量为8.8g××100%×=3.2g,所以黑色固体中铁原子与氧原子的个数比为 =11,黑色固体除为FeO,还可能是铁粉和四氧化三铁的混合物,选项错误;

D、实验结束时关闭K1K2,可防止空气进入装置B中使生成的金属被重新氧化,选项正确,故选D

练习册系列答案
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【题目】某化学兴趣小组在一次实验活动中发现镁、钠都能在纯净的二氧化碳气体中燃烧,反应后冷却,瓶底除了有黑色颗粒,瓶壁上还都附着白色物质。经检验,黑色颗粒是碳。他们对镁、钠在二氧化碳气体中燃烧后生成的白色物质分别进行了如下探究:

(探究问题一)镁在纯净的二氧化碳中燃烧生成的白色物质是什么?

同学们首先排除了是Mg(OH)2的可能性,理由是_____

(做出猜想)白色固体可能是①MgO、②MgCO3、③_____

(进行实验)取少量白色固体,加入足量的稀盐酸,观察到_____现象,猜想①正确。

(实验结论)镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式是_____

(探究问题二)钠在纯净的二氧化碳中燃烧生成的白色物质是什么?

(查阅资料)信息1:钠能与冷水发生剧烈反应。

信息2Na2O+H2O=2NaOH

(实验设计)甲组方案:

实验步骤

实验现象

结论

取少量白色物质于试管中,加水溶解,加入足量Ba(OH)2溶液

_____

白色物质中有Na2CO3

静置后,向上层清液滴加酚酞试液

溶液变红

白色物质中有Na2O

甲组结论:白色固体为Na2ONa2CO3的混合物

乙组方案:

5.3克白色固体样品进行下列操作:

1)操作①是_____

2Ba(OH)2溶液必须足量的目的是_____

该组同学测得m=9.85克,结合样品质量进行分析,最终得出结论:白色固体为Na2CO3

(实验反思)

1)为何甲、乙两组所得结论不相符,某同学分析后指出甲组方案不科学,应该将甲组方案中的Ba(OH)2溶液改为_____溶液才合理。

2)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_____

(拓展应用)

实验室里钠等金属因燃烧引发火灾时,可以选择的灭火方式有_____

A 用水浇灭 B 用液态二氧化碳灭火器 C 撒沙土盖灭

【题目】学完酸碱盐之后,小明头脑里一直有疑惑,为什么老师说金属活动顺序表中钾、钙、钠很活泼,却又不能把它后面金属从盐溶液中置换出来呢?带着疑问小明走进了实验室。

(查阅资料)钠是一种活泼金属,常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2

(实验探究)小明先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再取一小块钠投入硫酸铜溶液中,反应剧热,充分反应后过滤,得到滤液和蓝色滤渣,根据已学知识可推断蓝色滤渣为并对滤液的成分进行探究。

(猜想与假设)猜想一:Na2SO4;猜想二:Na2SO4NaOH;猜想三_____。猜想四:Na2SO4CuSO4NaOH

小明认为猜想_____不合理,理由是_____(用化学方程式表示)。

(查阅资料)Na2SO4溶液呈中性

(实验与验证)

实验

实验操作

实验现象

实验结论

实验一

取少量滤液于试管中,仔细观察现象

溶液为无色

猜想_____不成立

实验二

向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液

_____

猜想一不成立

(拓展延伸)金属活动性顺序表中钠及前面的金属确实_____(填不能)把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。

(继续探究)小明将4.6g钠投入到含HCl 3.65g的稀盐酸中,反应更加剧热,这是因为钠的性质很活泼,很容易失去最外层的一个电子而形成_____。请计算该过程中产生H2的质量_____

【题目】K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。某研究性小组对K2SO4Mn3O4的制备展开了系列研究。

Ⅰ.以硫酸工业的尾气SO2制备K2SO4的工艺流程如下:

1)反应釜I中发生的反应包括: 2CaCO3 + 2SO2+O2=2_______+2CO2

2)反应釜III:向反应II 所得(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,经蒸发浓缩、过滤 、洗涤、干燥等操作即可制得K2SO4产品。为提高K2SO4产品纯度,过滤时应控制反应液的温度范围为______(填字母序号,如图为几种盐的溶解度曲线)。

A 0-10 B 20-30 C 60-65 D 80-90

3)上述工艺流程中循环利用的物质是_______;检验产品K2SO4中不含杂质选用的试剂是_____

A AgNO3溶液 B BaCl2溶液 C Ba(NO3)2溶液 DNaOH溶液

Ⅱ.实验室以SO2气体为原料制备少量高纯Mn3O4的操作步骤如下:

[资料1]亚硫酸(H2SO3)在Mn2+催化作用下被O2氧化为硫酸,硫酸与MnO2在常温下不易发生反应。

[资料2] MnSO4在空气中高温煅烧生成Mn3O4和三氧化硫,当温度超过1000℃时,Mn3O4易被氧化。

(步骤I)制备MnSO4溶液:在三颈烧瓶中(装置见(如图)加入一定量MnO2和水,先通氮气,再通入SO2N2混合气体,搅拌反应3小时。停止通SO2,继续反应片刻后过滤得MnSO4溶液。

4)烧杯中石灰乳(有效成分为氢氧化钙)的作用为____________

5)三颈烧瓶中生成MnSO4的反应化学方程式为______________

6)步骤I中,先通入氮气的目的是____________。为使SO2尽可能转化完全,在不改变固液投料和通入的SO2N2比例一定的条件下,可采取的合理措施有:及时搅拌反应液、____________(任写1条)。

(步骤II)制备MnSO4H2O晶体:利用硫酸锰的溶解度在100℃以上随温度升高而急剧降低的原理,采用压力釜升温加压结晶法后过滤、洗涤、低温干燥得纯净的MnSO4H2O晶体。

(步骤III)制备Mn3O4固体:准确称取101.4mg MnSO4H2O,将MnSO4H2O晶体在空气中高温煅烧,下图是用热重分析仪测定煅烧时温度与剩余固体质量变化曲线。

7Mn3O4中的Mn元素有+2+3价,则Mn3O4+2价和+3价锰的比例为_____

8)该曲线中A段所表示物质的化学式为____________

9)试通过计算确定反应至图中C点时所对应的剩余固体成分的化学式____(请写出计算过程)。

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