题目内容
【题目】某化学兴趣小组为了分析生铁中铁的含量,进行了实验研究,即取60g经粉碎后的生铁,把800稀硫酸分4次加入到该样品中,测得数据记录如下表:
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | |
加入稀硫酸质量(g) | 200 | 200 | 200 | 200 |
剩余固体质量(g) | 37.6 | 15.2 | 4 | 4 |
(说明:生铁中杂质不溶于水,也不与硫酸反应.)
(1)第2次测得剩余固体质量为15.2g,其成分为_____.
A 铁 B 铁和碳 C 碳
(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)计算所用稀硫酸的溶质质量分数为多少?_____(写出计算过程,结果保留到小数点后一位)并画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图._____
【答案】B 93.3% 19.6%
【解析】
(1)分析图表可发现向第二次的剩余固体中加硫酸,固体继续减少,说明第二次剩余固体中铁剩余,当然碳不反应,也剩余.故答案为:B
(2)表中第3、第4次剩余固体都是4g,可知最终剩余固体4g为碳,所以生铁中铁的质量分数为:
(3)从第1、第2次中可得出结论:每200g硫酸可以完全反应37.6g﹣15.2g=22.4g铁,
设200g稀硫酸中的溶质质量为x,22.4g铁反应生成氢气的质量为y则
解之得:x=39.2g,y=0.8g
稀硫酸的溶质质量分数为:
可得出56g铁反应生成氢气的质量为,恰好反应消耗的硫酸质量为500g
由于铁和硫酸反应生成氢气的质量和反应的500g硫酸成正比,所以图象如下:
答:生铁中铁的质量分数为93.3%,稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。
【题目】常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
试管尾部放一团湿棉花的目的是_____。
探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_____。
探究试管中剩余固体成分是什么?
(查阅资料)
常见铁的氧化物 | FeO | ||
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
(初步验证)试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
(猜想与假设)猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____。
(实验探究)
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
_____ | _____ | _____ |
(实验结论)铁和水蒸气反应的化学方程式为_____。
(反思与交流)该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_____。
【题目】某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化,进行如下实验:
探究一:盐酸与氢氧化钠的反应
(1)甲同学设计实验:向一定量氢氧化钠固体中加入20mL4%盐酸,用温度计反应后溶液温度升高,得出中和反应放热。乙同学认为该实验方案不合理,其理由是_____。
(2)丙同学设计了如下三组实验,请你帮助他完成实验方案:
实验编号 | 实验方案 |
实验1 | 向20mL4%盐酸中加入20mL水,测定稀释前后溶液的温度。 |
实验2 | 向20mL5%氢氧化钠溶液中_____,测定稀释前后溶液的温度。 |
实验3 | _____ |
(3)丙同学观察到的实验现象是:实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,由此你能得出的实验结论是_____。
探究二:盐酸与碳酸氢钠溶液的反应
下图是丁同学在20、基本隔热条件下利用温度传感器,绘制分别向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各加入20mL13.7%盐酸的温度与时间的变化曲线图。实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计。据此回答下列问题:
曲线①:水+盐酸的温度变化曲线;曲线②:饱和碳酸氢钠溶液+盐酸的温度变化曲线
(4)26秒后,曲线①逐渐下降的主要原因是_____。
(5)曲线②反应的化学方程式是_____。
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应,其理由是_____。