题目内容

14．工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4．为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析．
【资料1】草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为：
H2C2O4•3H2O$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$ CO2↑+CO↑+4H2O
（1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是d（填字母编号）．

【问题讨论】用图所示装置进行实验：


（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：加热前防止试管中的气体不纯．停止加热后驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收．
（3）如果把工业铁红当做纯净的FexOy，那么称取铁红30.4g，用上述装置实验，完全反应后，实验前后称得D装置减轻8.0g，则此工业铁红中FexOy的化学式是Fe4O5，写出D装置中发生化学反应的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（4）请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷缺少尾气处理装置．

分析 （1）根据反应物的状态和反应条件来确定制取装置；
（2）加热之前通入一氧化碳的目的是：将装置中的空气排出，防止发生爆炸；加热之后通入一氧化碳的目的是：驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收；
（3）根据化学式进行相关计算；
（4）验装置的一个明显缺陷：缺少尾气处理装置．

解答 解：（1）草酸晶体（H2C2O4•3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解制取一氧化碳，属于固液在加热的条件下反应，故选择装置d；故填：d；
（2）加热之前通入一氧化碳的目的是：将装置中的空气排出，防止发生爆炸；加热之后通入一氧化碳的目的是：驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收．故答案为：驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收．（合理即可）
（3）铁红减少的质量即为铁红中氧元素的质量，即：8.0g，则铁元素的质量为：30.4g-8.0g=22.4g，则$\frac{56x}{16y}=\frac{22.4g}{8.0g}$，$\frac{x}{y}=\frac{4}{5}$
即铁红FexOy的化学式为Fe4O5，故填：Fe4O5；
铁红中的氧化铁与一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，配平即可；故答案为：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，（一氧化碳与FeO、Fe3O4也可以）
（4）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染大气，所以实验装置的一个明显缺陷：缺少尾气处理装置；故填：缺少尾气处理装置．

点评 本题通过实验现象和分析，得出结论，属于实验过程和结论的探究．同学们要具体分析，综合掌握，细心解答．

练习册系列答案
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4．有关2ZnO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Zn+CO2↑的反应，说法正确的是（　　）
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2．化学就在我们身边．请根据所学化学知识回答下列问题：
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（4）某工厂的废液中含FeCl2、MCl和CuCl2向其中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定含有Fe、Cu．
9．
（1）稀盐酸和氢氧化钠溶液进行反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O．
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（3）小丽同学向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂．为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好中和，她取少量反应后的溶液于一支试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到酚酞溶液不变色．于是她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论．你认为她得出的结论是错误的（填“正确”或“错误”），理由是滴加的稀盐酸过量，酚酞试液也不会变色；若要探究上述反应后的溶液是否恰好完全中和，可取少量反应后的溶液于试管中，再向试管中加入紫色石蕊试液（填药品名称）．
19．规范的实验操作是科学探究成败的关键因素之一，下列实验操作不正确的是（　　）
A．
   检查气密性		B．
  测定溶液pH		C．
  稀释浓硫酸		D．
   过滤
6．小新同学在查阅有关资料时无意间了解到：Mg与NH4Cl溶液能发生反应，生成物中有一种是盐，还有气泡产生，为确定气体的成分，进行下列实验探究：
【假设与猜想】气体可能是HCl，NH3，H2中的一种或几种．
【查阅资料】
①NH3+HCl═NH4Cl    ②NH3+H2SO4═（NH4）2SO4
③NH3+CuO═3Cu+N2+3H2O
【实验探究】
（1）为确定是否含有HCl，将气体通入酸化的硝酸银溶液中，无沉淀产生，则该气体中无HCl．

（2）为了探究其他气体是否存在，又设计了如图实验装置：
①A中观察到溶液变红色，证明有NH3；
②B中玻璃管内观察到黑色粉末变成红色，玻璃管内壁出现水珠证明有H2；
③浓硫酸的作用是吸收水蒸气和氨气．
【实验结论】Mg与NH4Cl溶液反应生成盐，NH3和H2．写出化学方程式Mg+2NH4Cl═MgCl2+2NH3↑+H2↑．
【实验反思】综合以上信息和实验结论，有同学认为不需要单独检验HCl，就能证明HCl不存在．请评价这种说法是否合理是（填“是”或“否”），理由是因为氨气能和氯化氢反应生成氯化铵．
3．用化学用语表示：
（1）2个氮原子2N．
（2）氧化铝中铝元素的化合价为+3价$\stackrel{+3}{Al}$2O3．
（3）由氢、氮、氧三种元素组成的盐是NH4N03．
（4）碘酒中的溶剂C2H5OH．
（5）结构示意图如图的粒子符号是S2-．
4．金属铁及其制品是现代生活中常见的材料．
（1）铁可以制作铁锅等炊具，主要利用了它的导热性；
（2）铁丝插入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色物质析出，这是因为铁的活动性比铜强；
（3）将生铁加入足量的稀盐酸中，充分反应后溶液底部残留的黑色不溶物主要是碳；
（4）生活中可以用适量的稀硫酸除去铁锈，其原理是Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O（用化学方程式表示）；
（5）铁遇稀硝酸发生的反应为Fe+4HNO3═Fe（NO3）3+X↑+2H2O，则X的化学式为NO．

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