题目内容
【题目】为了分析生铁中铁的含量,某学习小组进行了实验研究,即取6g生铁与10%的盐酸反应,并绘制了加入盐酸质量与放出气体质量的关系图(见图).
说明:生铁中杂质不溶于水,不与盐酸反应.
(1)铁完全反应用去盐酸的质量为_____g.
(2)生铁中铁的质量分数为多少?(写出计算过程,结果保留到小数点后一位)_____。
(3)某同学列出了如下计算式:生铁与盐酸刚好反应完全时所得溶液质量=(73+6﹣a)g小明对该计算式提出了质疑,请指出其中的错误_____.
【答案】
【解析】
(1)铁完全反应用去盐酸的质量从图示中可以看出是73g,故答案为:73
(2)解:设与盐酸反应的铁的质量为x.
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 73
x (73×10%)g
解得 x =" 5.6g"
生铁中铁的质量分数为=(5.6g÷6g)×100% = 93.3%
答:生铁中铁的质量分数为93.3%.
(3)生铁与盐酸刚好反应完全时所得溶液质量应是物质的总质量减去不溶性杂质和生成的气体的质量.
溶液质量不包括氢气质量和剩余杂质的质量,所以还要减去杂质的质量。
【题目】课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
(实验结论)
(1)A中产生的气体是_____________。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的___________和____________在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式__________________________。
(实验评价)
(1)实验设计Ⅳ的目的是__________________________________________。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是_______。
(实验拓展)
(1)查阅资料得知:CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______________(填序号)。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是_________(填序号)。
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B.实验使用的药品用量太大
C.反应速度太慢,耽误时间
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强