Question

5．实验是化学学科进行科学探究的重要途径，小芳同学在实验室进行了一系列实验，请回答下列问题．
【实验（1）】：在相同的条件下，碘难溶于水，易溶于汽油，说明影响碘的溶解能力的因素是溶剂的性质（或溶剂的种类）．
【实验（2）】：氨气（NH₃）是一种有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，在实验室中通常用加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物来制取氨气．
①实验室制取氨气的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②收集氨气的方法是向下排空气法．
③如图将一个盛满干燥氨气的试管放入到滴有酚酞溶液的水中，可以观察到什么现象？

【实验（3）】：有一包固体粉末，已知由CaCO₃、FeCl₃、Na₂SO₄、NaOH、Na₂CO₃中的几种组成，为确定其组成，小芳同学进行了如下实验：

①上述实验中，过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗、胶头滴管（胶头滴管一般可以不填）．
②A物质的化学式为BaCl₂或Ba（NO₃）₂．
③你认为该固体粉末中一定含有的物质是CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃．
【实验并计算（4）】：为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小芳同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反映（杂质不参加反应），并将生成的气体用氢氧化钠溶液完全吸收，实验完毕称得氢氧化钠溶液增重6.6g．计算该赤铁矿石样品中氧化铁的质量分数是多少？

Answer 1

分析 【实验（1）】：在相同的条件下，碘难溶于水，易溶于汽油，溶质相同，而溶剂不同，溶解结果也不同，进而说明影响碘的溶解能力的因素是与溶剂有关，或者消失溶剂的性质或者是溶剂的种类都可以．
【实验（2）】：氨气（NH₃）是一种有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，在实验室中通常用加热固体氯化铵和氢氧化钠的混合物来制取氨气．
①根据给出的反应物和反应条件以及部分生成物推断其他生成物，进而书写化学方程式；
②根据提示的氨气的性质选择合适的收集方式；
③氨气极易溶解于水且水溶液显碱性，进而分析；
【实验（3）】：根据对应的现象分析混合物的组成；
【实验并计算（4）】：氢氧化钠溶液的质量增加就是二氧化碳的所致，所以可得二氧化碳的质量，进而根据二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算参加反应的氧化铁的质量，然后求矿石中氧化铁的质量分数．

解答 解：
【实验（1）】：在相同的条件下，碘难溶于水，易溶于汽油，由于溶质相同，而溶剂不同，说明影响碘的溶解能力的因素是溶剂的性质或溶剂的种类．
【实验（2）】：
①实验室制取氨气的化学方程式为 2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②由于“氨气（NH₃）是一种有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水”，所以不能用排水法收集氨气，而只能用向下排空气法收集氨气．
③由于氨气极易溶于水，且溶液显碱性，所以将一个盛满干燥氨气的试管放入到滴有酚酞溶液的水中时，会观察到管内液面上升（极易溶解于水所致），溶液变成红色（氨水显碱性所致）．
【实验（3）】
①上述实验中，过滤操作用到的仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒以及漏斗和胶头滴管，其中属于玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒以及漏斗和胶头滴管（胶头滴管一般可以不填）．
②A物质的作用是用来检验碳酸钠和硫酸钠的，为可溶性钡盐或者钡碱，而由于后面要检测溶液酸碱性判断氢氧化钠的存在，所以不能使用碱性物质，因此不能使用钡碱，所以其化学式为 BaCl₂或Ba（NO₃）₂．
③由于加水得到无色溶液和白色沉淀，所以可以判定混合物中无氯化铁而有碳酸钙．加入足量的可溶性钡盐得到白色沉淀，而该沉淀部分溶解于足量的硝酸，说明混合物中含有硫酸钠和碳酸钠．向无色溶液加入酚酞，无明显现象，说明原物质不含氢氧化钠，故该固体粉末中一定含有的物质是 CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃．
【实验并计算（4】
解：氢氧化钠溶液增重6.6g，说明生成了6.6g的二氧化碳
设赤铁矿石中氧化铁的质量为x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
        160                    3×44
         x                       6.6g
160：132=x：6.6g
x=8g 
样品中氧化铁的质量分数为：$\frac{8g}{10g}$×100%=80% 答：该样品中氧化铁的质量分数为80%．
故答案为：
（1）溶剂的性质（或溶剂的种类）；
（2）
①2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②向下排空气法； 
 ③试管内液面上升，溶液变成红色．
（3）
①漏斗；
 ②BaCl₂或Ba（NO₃）₂；
③CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃；
（4）解：设赤铁矿石中氧化铁的质量为x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
        160                    3×44
         x                    6.6g
160：132=x：6.6g
x=8g 
样品中氧化铁的质量分数为：$\frac{8g}{10g}$×100%=80% 答：该样品中氧化铁的质量分数为80%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．