题目内容
为了测定某氧化铁样品中氧化铁的质量分数,某化学小组设计了如图所示装置进行实验。
已知:样品中的杂质不含铁元素,且不溶于水和酸;草酸(H2C2O4)在浓硫酸作用下受热分解生成CO2、CO和H2O,碱石灰主要成分为生石灰与氢氧化钠固体。请回答:
(问题讨论)
(1)进入E中的气体是纯净、干燥的CO,则B、C、D中依次是_____(填序号)。
①浓硫酸 ②氢氧化钠溶液 ③澄清石灰水
(2)B中发生反应的化学方程式为_____。
(3)C和G装置的作用分别是_____。
(数据处理)称取样品5.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量F装置,发现比反应前增重3.3g,则样品中氧化铁的质量分数为_____。
(实验反思)(1)该实验装置有一明显缺陷是_____。
(2)如果没有G装置,则测得的样品中氧化铁的质量分数_____(填“偏大”、“偏或“无影响”)。
(迁移应用)试计算,加热分解90t质量分数为20%的草酸溶液,能制得多少一氧化碳?_____
小华同学在探究金属与酸反应时,将铝片、锌片打磨后,分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中,观察到铝与稀盐酸反应较锌与稀盐酸反应快。
(提出问题)金属与盐酸反应快慢,除与金属的种类有关外,还受哪些因素的影响呢?
(猜想与假设)a.可能与盐酸的浓度有关;b.可能与反应时的温度有关;c.你的猜想是_____。
(设计并实验)小明利用如图甲所示装置,用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。
实验编号 | 盐酸的浓度(均取20mL) | 温度/℃ | 记录的数据 |
① | 5% | 30 | |
② | 10% | 20 | |
③ | 5% | 20 | |
④ | 10% | 30 |
(交流讨论)(1)请写出铝与盐酸反应的化学方程式:_____。
(2)实验前小明先将分液漏斗的活塞关闭,再将注射器活塞往右拉,松手后,观察到注射器活塞回到原处。小明进行该操作的目的是_____。
(分析数据、得出结论)
(3)实验中记录的数据可能是:_____;
对比实验②③可知_____ 对金属与酸反应的速率的影响
(4)实验表明,四次实验时,反应的速率由快到慢依次为④、②、①、③.根据记录的数据分析,如果盐酸质量分数为10%,温度为25℃,则所记录数据应该介于_____两次实验所记录的数据之间。
(拓展延伸)
(5)小明进行铝与稀盐酸反应时,试管外壁发烫,并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示,根据曲线归纳铝与稀盐酸反应速率的变化规律:_____
(6)研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行再探究。将橡皮塞连接气体压力传感器,烧瓶中放入铝片和稀盐酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如丙图所示的气体压强与时间的关系曲线图。
AB段气体压力变化不明显的原因是:_____。
CD段气体压力逐渐下降的原因是:_____。
小明对铁的锈蚀进行如下探究,室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图,观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。
序号 | 样品 | 量筒起始 读数/mL | 量筒最终 读数/mL | 所需时间 /min |
1 | 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 | 100 | 70 | 约120 |
2 | lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl | 100 | 70 | 约70 |
3 | …… | 100 | 70 | 约480 |
(1)实验①和②说明NaCl可以_____铁锈蚀的速率。
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是_____(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质的化学式是_____。
(4)已知含碳能够加快铁的生锈速度,小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成_____。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是_____(小数点后保留1位)。