题目内容

7．某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷（CH4）可将氧化铁（Fe2O3）还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种．他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如图1实验：

（1）按图1装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品．
①向黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中含有Fe．
②导管b的作用是防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出．
（2）按图2装置连接好仪器（图中夹持设备已略去）检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯．
①装置A中反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，装置B中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气．
②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是防止CO与空气的混合气加热时发生爆炸．D装置的作用是防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管．
③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有Fe3O4．尾气处理方法为将尾气点燃．．

分析 （1）
①根据加入稀硫酸，黑色固体部分溶解产生气泡，在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气气体解答；
②根据防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出解答；
（2）
①根据二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，写出反应的化学方程式；根据浓硫酸具有吸水性解答；
②根据一氧化碳点燃时易发生爆炸解答；根据防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管解答；
③根据题中信息解答；一氧化碳有毒，要有尾气处理装置．

解答 解：（1）①加入稀硫酸，黑色固体部分溶解产生气泡，在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气气体，则黑色粉末中含有铁；反应方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
②导管b的作用是防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出；
（2）
①二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O； 浓硫酸具有吸水性，装置B中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气，干燥CO；
②一氧化碳点燃时易发生爆炸，点燃前要排净装置内的空气，所以续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是赶走装置中的空气，防止发生爆炸；D装置的作用是防止E中的石灰水倒吸进玻璃管；
③装置E中石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，只有Fe3O4和一氧化碳反应生成二氧化碳，则黑色粉末中含有；一氧化碳有毒，为防止污染空气，应将尾气点燃．
答案：
（1）①Fe； ②防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出；
（2）①2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；除去气体中的水蒸气；②防止CO与空气的混合气加热时发生爆炸； 防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管；③Fe3O4；将尾气点燃．

点评 熟悉常见物质的特征性颜色和特征性反应，注意平时多总结归纳，利于物质推断题的解答．

练习册系列答案
相关题目
17．Fe、Cu、Al是人类使用广泛的三种金属．
（1）人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，例如钢比纯铁硬度大（填“大”或“小”）．
（2）现有Fe、Cu、Al这三种金属，可选用其他一种试剂来验证这三种金属活动性顺序，能达到目的反应的化学方程式3FeSO4+2Al=Al2（SO4）3+3Fe（写一个即可）．
（3）稀硫酸和稀盐酸都能除铁锈，写出稀盐酸与铁锈主要成分反应的化学方程式Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
18．将16g硫在给定量的氧气中燃烧，有如下实验数据：
 实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ
给定氧气的质量1.5g16g20g
生成二氧化硫质量3.0g32g32g
分析数据回答：
（1）在三次实验中，第二次恰好完全反应
（2）给定氧气的质量在实验Ⅲ中比实验Ⅱ中多，但两次实验中生成的二氧化硫质量却是相等的，这是因为第三次氧气有剩余．
15．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定的条件下，充分反应，测得反应前后各物质质量如表
物     质甲乙丙丁
反应前质量（g）712110
反应后质量（g）待测20910
关于此反应，下列认识正确的是（　　）
A．该变化的基本反应类型是分解反应B．参加反应的甲、丙的质量比为7：12
C．丁一定是该反应的催化剂D．甲反应后的质量为3g
2．氧气和水是我们身边重要的物质．A、B都是研究物质组成和性质的实验．
（1）关于A图所示实验，下列说法不正确的是A．（填字母编号）
A．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹   B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C．实验时红磷应足量   D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
（2）B图试管1中的气体为氢气；请你写出水的电解化学方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，该反应属于分解反应（填化合或分解）．
12．实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体，某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究．
【查阅资料】CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解．
【实验探究一】为得到纯净的氢氧化钠固体，并测定NaOH的纯度，设计的实验过程如下图．请回答下列问题：

①长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，所含杂质是Na2CO3（填写化学式）．操作B的名称为过滤，该反应的化学方程式是Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓．
②最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量（选填“小于”、“等于”或“大于”）
③若要测定该固体中NaOH的纯度，实验过程中一定还需用到的仪器是托盘天平．
【实验探究二】为了测定NaOH的纯度，小红同学设计如右图装置（铁架台略去）．
④B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是CO2能溶于水，造成误差增大．
⑤利用该实验装置，若操作正确，装置气密性良好，因为装置内最终有残留的二氧化碳无法排尽，测定的NaOH纯度将偏大（选填“偏大”或“偏小”）．
⑥实验中取用样品质量要控制在一定范围内，如果样品用量过多，会造成测定的NaOH纯度将偏小（选填“偏大”或“偏小”），原因是中和反应发热过多致使气体膨胀，计算碳酸钠的质量偏大．
19．在宏观和微观之间建立联系是化学学科特有的思维方式，下列宏观事实与微观解释不符合的是（　　）
A．氧气加压后变成液氧，是因为分子间的间隔变小
B．水通电生成氢气和氧气，因为水分子中含有氢分子和氧分子
C．NaOH和Ca（OH）2化学性质相似，因为在水中解离出的阴离子都是OH-
D．蔗糖溶液是混合物，因为蔗糖溶液是由不同种分子构成的
16．向一定质量溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液中同时加入4g硝酸钾和16g水所得的溶液中溶质质量分数为（　　）
A．20%B．15%C．10%D．无法计算
17．如图1是化学实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：

（1）实验室用加热高锰酸钾传体的方法制取氧气，其化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，选用气体发生装置为A（填A、B、C等字母），氧气能用F装置收集的原因是氧气不易溶于水；
（2）实验室常用锌和稀硫酸反应制取少量氢气，其反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，收集氢气通常选用的装置为D或F（填A、B、C等字母），与B装置相比，使用带有多孔隔板和玻璃活塞的C装置制取氢气的优点是能使反应随时进行或停止；
（3）若要利用如图2所示装置收集气体，气体应从该装置的右（填“左”或“右”）边通入．

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