题目内容
袋装食品中常用一种“双吸剂”保质,主要成分是铁粉和生石灰,同学们对一久置的双吸剂固体样品很好奇,设计了如下实验进行探究.
【提出问题】久置“双吸剂”的成分是什么?
【做出猜想】久置“双吸剂”中可能有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3
【实验探究1】
取固体样品研磨,用磁铁吸引,磁铁上沾有黑色粉末,说明“双吸剂”中一定有 。再用磁铁反复吸引后,残留固体用于后续探究活动。
【实验探究2】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量实验探究1的残留固 体放入试管中,加入蒸馏水 | 试管外壁不发烫 | 固体中一定没有 。 |
【实验探究3】
【实验结论】
步骤②产生白色沉淀,说明久置的“双吸剂”中含有 ,其反应的化学方程式: 。
步骤③有气泡冒出,溶液变为黄色,写出溶液变为黄色所发生的化学方程式 ;根据步骤③的现象,说明久置的“双吸剂”中含有 和 。
【实验探究4】
联想到生铁是铁和碳的合金,某同学对生铁又进行了如下探究。
(1)为测定某生铁粉末状样品中铁的质量分数,进行如下实验。设计如图所示装置,实验时首先检验该装置是否密封的正确操作是 。(填序号)
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A.安装好装置并在量气管内加入水,上下移动水准管,若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置密封。
B.安装好装置并在量气管内加入水,上下移动水准管,若水准管中液面与量气管液面始终相平,说明装置密封。
然后将生铁与稀硫酸放入Y型管中,塞紧橡皮塞。要使生铁样品与稀硫酸开始反应的操作方法为 (填字母序号)
A.将Y型管向左倾斜,使稀硫酸缓慢流入生铁样品中。
B.将Y型管向右倾斜,使生铁样品被缓慢倒入稀硫酸中。
实验结束后,根据量气管中的气体体积和密度,计算生铁样品中铁的质量分数,若测定的结果偏低,可能的原因是 (填字母序号)。
A.实验结束读数时未调节量气管和水准管中液面相平,立即读取气体体积
B.稀硫酸过量
C.反应结束未冷却到室温立即读数
(2)若称取11.5克生铁样品,放入装有100.0g稀硫酸的烧杯中恰好完全反应,在化学反应过程中对烧杯(包括溶液和残余固体,烧杯质量为60.0g)进行了四次称量
记录如表。
反应后所得溶液中溶质质量分数为多少?(结果精确到0.1%,写出计算过程,共2分)
计算过程:
反应时间 | t0 | t1 | t2 | t3 |
烧杯和药品的质量/g | 171.5 | 171.3 | 171.1 | 171.1 |
某兴趣小组同学对“硫在氧气中燃烧”实验的若干问题进行如下实验探究。
I.硫在氧气中燃烧
某小组同学做“硫在氧气中燃烧”的实验时,在燃烧匙里放入少量硫,加热,直到发生燃烧,然后把它伸进充满氧气的集气瓶里。如右图所示,请回答下列问题:
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(1)使硫在空气里燃烧,要预先对其加热,是为了 ,期间观察到燃烧匙里的黄色固体变成 态;
(2)硫在氧气瓶里燃烧发出 火焰,硫燃烧的化学方程式为 ;
(3)老师建议在集气瓶底部放少量NaOH溶液,目的是 。
II.SO2与NaOH是否发生反应
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解40体积SO2。
【实验方案】同学们向充满SO2的软塑料瓶中迅速倒入一定量NaOH溶液,拧紧瓶盖,振荡,发现塑料瓶变瘪,他们认为SO2与NaOH发生了反应。
【反思与改进】甲同学认为上述实验不够严谨,理由是 。于是同学们设计了如下两个改进方案。
方案一
实验操作 | 实验现象 |
向两个充满SO2的200 mL软塑料瓶中分别注入 10 mL水和10 mL NaOH溶液,振荡,对比。 | 两个瓶子变瘪的程度完全相同 |
乙同学认为由于两个瓶子变瘪的程度完全相同,因此无法证明SO2与NaOH是否发生了反应。试分析导致两个瓶子变瘪的程度完全相同的原因是 。他认为若改变注入水和NaOH溶液的体积便可达到实验目的,注入液体的体积可以是 (填序号)。
a.15 mL b.8 mL c.5 mL d.3 mL
方案二
实验操作 | 实验现象 |
利用右图所示装置进行实验:
向两个充满SO2的300 mL集气瓶 中分别加入6 mL水和NaOH溶液, 一段时间后,打开止水夹,对比。 | 倒吸入两个集气瓶中的液体体积完全相同 |
丙同学认为上述方案也无法证明SO2与NaOH是否发生反应。你认为导致吸入液体的体积完全相同的原因是 。
丁同学思考后,将上述装置进行了改进,便达到实验目的。改进装置如右图所示,你认为装置B的作用是 。
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【拓展与应用】
为了减少二氧化硫的排放,减弱二氧化硫对空气的污染,可以在煤中加入适量的生石灰(CaO) 制成 “环保煤”。燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为:2CaO+mSO2+O2
mCaSO4
请回答下列问题:
(1)m值是 ;
(2)该反应属于基本反应类型中的 ;
(3)若煤厂一次共加入含氧化钙80%的生石灰1400吨,则理论上最多可吸收二氧化硫多少吨?