题目内容
【题目】新型材料纳米级 Fe 粉具有广泛的用途,它比普通 Fe 粉更易与氧气反应,其制 备工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)上述流程中可加以回收利用的物质是_____,在制备纳米级 Fe 粉的工艺流程中, 其作用是_____;
(2)纳米级 Fe 粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体,此黑色固体的化学式是_________________;
(3)上述制备纳米级铁粉的化学方程式是________________ ,其反应类型为_________ ;
(4)研究人员发现最后在制得的纳米级 Fe 粉样品中混有少量的 FeCl2 杂质,为了出去样品 中的杂质,在无氧环境下,先加水溶解,然后再_____、_____、烘干。
【答案】 N2 保护气 Fe3O4 FeCl2+H2Fe+2HCl 置换反应 过滤、 洗涤
【解析】(1)由物质的变化可知,上述流程中可加以回收利用的物质是氮气,氮气性质稳定,在制备纳米级Fe粉的工艺流程中,其作用是保护气;
(2)纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体是四氧化三铁,此黑色固体的化学式为:Fe3O4;
(3)由题意可知,上述制备纳米级铁粉的化学方程式是:FeCl2+H2Fe+2HCl,其反应是由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,类型为置换反应;
(4)纳米级Fe粉样品中混有少量的FeCl2杂质,由于氯化亚铁能溶于水铁不溶于水,为了除去样品中的杂质,在无氧环境下,先加水溶解,然后再过滤、洗涤、烘干。
【题目】“双吸剂”是常用的食品防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。
(提出问题)久置固体的成分是什么?
(查阅资料)铁与氯化铁溶液在常温下发生反应。Fe+2FeCl3=3FeCl2
(作出猜想)久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
(实验探究1)甲同学的方案:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
⑴取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。 | 固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。 | 固体中一定含有_____和氢氧化钙。 |
⑵另取少量固体放于试管中,滴加足量稀盐酸。 | 固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。 | 固体中一定含有____, 一定不含Fe2O3。 |
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。 | _________________ | 固体中一定含有CaCO3。 |
(实验质疑)
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是___________;
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是______________。
(实验探究2)乙、丙同学设计如下实验方案继续验证:
(1)③中反应的化学方程式是______________________;
(2)乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有_________,仍有一种物质不能确定,该物质是_____;
(3)乙、丙同学又经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0g,滤渣C的质量为1.0g.
(实验结论)综合上述实验及所给数据,久置固体的成分是 ______________________。