题目内容
【题目】小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如图:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为 HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理:HCOOHCO↑+H2O);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到_____(填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是_____。
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是_____。
【答案】万用瓶中的水进入导管并形成一段稳定的水柱 排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸 有气泡产生,固体溶解,溶液变成浅绿色
【解析】
(1)根据检验装置气密性,利用装置内外的压强差检验进行分析;
(2)根据一氧化碳具有可燃性,和空气混合,加热时可能发生爆炸进行分析;
(3)根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析。
(1)检验装置气密性,利用装置内外的压强差检验,所以当观察到万用瓶中的水进入导管并形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好;
(2)一氧化碳具有可燃性,和空气混合,加热时可能发生爆炸,所以点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是:排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸;
(3)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以步骤4中能观察到的现象是:有气泡产生,固体溶解,溶液变成浅绿色。
故答案为:(1)万用瓶中的水进入导管并形成一段稳定的水柱;
(2)排尽W型管内的空气,防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸;
(3)有气泡产生,固体溶解,溶液变成浅绿色。
【题目】小金在配制硝酸钾溶液时得到下表数据,据此分析以下说法正确的是( )
序号 | 温度/℃ | 水的质量/克 | 加入硝酸钾的质量/克 | 所得溶液的质量/克 |
① | 10 | 100 | 40 | 120.9 |
② | 60 | 100 | 40 | 140 |
A.10℃时硝酸钾的溶解度为40克
B.②所得溶液一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液
C.若通过加热将①中剩余硝酸钾全部溶解,则溶液的溶质质量分数与加热前保持一致
D.若将②所得溶液降温至10℃,则溶液的溶质质量分数会变小
【题目】铁的化学性质比较活泼,能与氧气、酸、CuSO4溶液等多种物质发生化学反应。化学兴趣小组在课外资料中发现,铁和Fe2O3在高温条件下竟然也能发生化学反应。
(提出问题)
铁和Fe2O3反应的产物是什么?
(查阅资料)
①FeO、Fe2O3、Fe3O4中,Fe2O3是红棕色,其余是黑色;FeO在空气中会很快被氧化成Fe2O3;Fe3O4有磁性。②二氧化碳可用作该反应的保护气。③铁的氧化物都能与酸溶液反应。
(猜想与假设)
根据质量守恒定律,请你猜想铁和Fe2O3反应的产物:
①有FeO;②只有Fe3O4;③__________。
(进行实验)
(1)按下图装好药品(铁粉过量),连好仪器(装入药品前已检查装置的气密性)。
(2)轻推注射器活塞通入二氧化碳,估计玻璃管里空气________,停止通入二氧化碳。
(3)点燃酒精喷灯加热药品,等到固体粉末全部变黑,再熄灭酒精喷灯。
(4)当长柄V形玻璃管冷却至室温时,检验黑色粉末成分。检验过程如下(请填写表格中的空白):
检验操作及现象 | 检验结果 | |
a | 黑色粉末暴露在空气中不变化 | 黑色粉末中一定没有___________ |
b | 用磁铁靠近,黑色粉末能完全被吸引 | 黑色粉末中一定含有铁和_______ |
c | 取少量的黑色粉末装入试管,滴加足量的___________溶液,出现红色固体,充分反应后仍残留少许黑色粉末 | 确认猜想_______正确 |
(探究结论)
铁和Fe2O3能发生化合反应,有关的化学方程式是________________。
(反思评价)
本实验中的保护气,既能用二氧化碳气体,也能用________________。