题目内容

14.某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的A、B两个实验.

(1)A、B两个实验结束后,小组同学将两支试管中的物质同时倒入一洁净的烧杯中(如图所示),混合后,观察到烧杯中有蓝色沉淀.同学们将烧杯内的物质过滤,对所得滤液中溶质的成分进行探究.
【猜想】小明猜想:滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4
小光猜想:滤液中的溶质是Na2SO4、NaOH;
小英猜想:滤液中的溶质是Na2SO4、CuSO4、H2SO4
你的猜想:滤液中的溶质还可能是Na2SO4
【讨论】你认为小英的猜想一定不合理.
如果滤液为无色,还可排除小明的猜想,理由是硫酸铜溶液是蓝色的.
【实验】若小光的猜想正确,请完成下表的方案.
实验步骤预期的实验现象实验结论
取少量滤液于试管中,滴入
无色酚酞试液
无色酚酞试液变红色小光的猜想正确

分析 (1)硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水;
氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液是蓝色的;
硫酸钠溶液显中性,不能使酚酞试液变色,氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色.

解答 解:(1)硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,因此滤液中一定含有Na2SO4
故填:Na2SO4
【讨论】因为烧杯中有氢氧化铜沉淀,因此烧杯中的溶液中一定不含有稀硫酸,这是因为稀硫酸能和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,因此小英的猜想一定不合理;
如果滤液为无色,还可排除小明的猜想,理由是硫酸铜溶液是蓝色的.
故填:小英;小明;硫酸铜溶液是蓝色的.
【实验】若小光的猜想正确,实验方案如下表所示:

实验步骤预期的实验现象实验结论
取少量滤液于试管中,滴入无色酚酞试液无色酚酞试液变红色小光的猜想正确

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
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2.目前,我国钢铁产量居世界第一,为国民经济的发展奠定了坚实的基础.
(一)铁的广泛应用
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.
(2)铁与铬(Cr)、镍(Ni)等金属熔合可形成“不锈钢”,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为
原料可制作耐酸防护服材料.以上叙述中不涉及到B(选填序号).
A.合金   B.无机非金属材料   C.合成材料  D.复合材料
(二)铁锈成分的探究
(1)如图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验,最先观察到铁锈的是C(选填序号).


(2)铁生锈的主要过程为:Fe$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$Fe(OH)2$\stackrel{O_{2}、H_{2}O}{→}$Fe(OH)3$\stackrel{风吹日晒}{→}$Fe2O3.xH2O次要过程为:Fe$\stackrel{O_{2}、CO_{2}、H_{2}O}{→}$FeCO3,写出Fe→Fe(OH)2反应的化学方程式2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2
(3)铁锈组分的确定
某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3.为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下用如图装置进行实验.

[查阅资料]
①Fe2O3•xH2O失去结晶水温度为110℃,FeCO3在282℃分解为FeO和CO2
②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.
(1)装配好实验装置后,首先要检查装置的气密性.
(2)装置A中的反应为:H2C2O4(草酸)$\stackrel{浓硫酸}{→}$CO↑+CO2↑+H2O通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放c(选填序号).
a.浓硫酸    b.澄清的石灰水  c.氢氧化钠溶液
(3)现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g.则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)=5.8g,x=2.
(4)若缺少G装置,测得的m(FeCO3)偏大(选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会偏大.
(三)炼铁过程的探究
(1)写出工业上用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁主要原理的化学方程式Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
【查阅资料】用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:3Fe2O3+CO$\frac{\underline{\;500~600℃\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2
阶段2:Fe3O4$\frac{\underline{\;600~700℃\;}}{\;}$3FeO+CO2
阶段3:FeO+CO$\frac{\underline{\;>200℃\;}}{\;}$Fe+CO2

(2)将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温,进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究.加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示.图中M点对应的a=18 (请列出计算过程).

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