摘要:能正确求算相对分子质量. 教学过程: 教师活动

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草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4?xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):

【实验步骤】:
①连接好装置,
检查气密性
检查气密性

②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;
③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;
关闭弹簧夹a
关闭弹簧夹a
,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;
⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;
⑥再次称量装置B、C的质量.
【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:
装置B的质量(/g) 装置C的质量(/g)
实验前 145.8 168.2
实验后 140.4 170.0
热分解装置质量为136.8g
【实验分析及数据处理】:
(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了
,FeC2O4?xH2O中x的值为
2
2

(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了
CO
CO

(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了
CO2
CO2

(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18)
FeO
FeO

(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是
排尽装置中的空气,以免黑色的残留物(或FeO)被氧化
排尽装置中的空气,以免黑色的残留物(或FeO)被氧化

(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式
FeC2O4?2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O
FeC2O4?2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O

【反思应用】:
(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁.你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由
不正确,因为温度达不到工业炼铁所需的高温,所以不能相互反应生成Fe
不正确,因为温度达不到工业炼铁所需的高温,所以不能相互反应生成Fe

(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么?
没有尾气处理装置,会造成CO污染空气;
没有尾气处理装置,会造成CO污染空气;

(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式
4FeO+O2═2Fe2O3
4FeO+O2═2Fe2O3
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追踪科学家的足迹
材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4Cl晶体,过滤,得到NH4Cl.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
NH4HCO3 15.8 21.0 27.0 ------ ------
NaHCO3 8.1 9.6 11.1 12.7 ----
NH4Cl 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为
 
.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以
 
为原料,该反应的化学方程式为
 

(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是
 

A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是
 

(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.)
 
.在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有
 
;滤液中仍然存在的离子有
 
.②中反应的化学方程式为
 

(5)在20℃时,向含NH4HC03 21g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4CI晶休析出?理论上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小题没有计算过程不得分.可能用到的相对分子质量:NH4HC03:79; NaCl:58.5; NaHC03:84,NH4CI:53.5).
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