题目内容

某兴趣小组按照课本设计的实验(甲)探究分子的性质时,闻到了一股刺激性的气味,于是对原装置进行了改进。请回答:

(1)实验(乙)中观察到的现象是                              

(2)兴趣小组改进的实验(乙),与实验(甲)相比的优点是                          

 

【答案】

(1)C试管中无色酚酞试液变红;(2)能防止氨气挥发,减少空气污染.(或节约药品)

【解析】

试题分析:由于分子不断的运动,且氨水遇无色酚酞试液变红色,所以(1)实验(乙)中观察到的现象是C试管中无色酚酞试液变红;乙装置相当于密闭容器,既不进入物质也不出去物质,所以(2)实验(乙),与实验(甲)相比的优点是能防止氨气挥发,减少空气污染.(或节约药品)等

考点:分子的基本特征

 

练习册系列答案
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湛江市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法(如下图),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现.他们决定对这个实验进行探究和改进.
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【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4.
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为
 

(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况.
【分析与交流】
(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验.你认为这样建议的原理是
 
.反应的化学方程式为:
 

(2)小周建议用图乙装置替代甲装置.与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是
 

【试验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的
 
后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,
 
(填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应.不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是
 
(填“吸”或“放”)热反应.待产物冷却后,同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功.
某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:课本上册124页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
[查阅资料]
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案 实验现象
取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
[实验结论]
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe

(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
[生产流程]

[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率

(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4

(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量

(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为
90:214
90:214

(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
a
a
→d.
a.过滤   b.加热浓缩     c.冷却结晶    d.晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
[查阅资料]
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:

[实验分析]因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.
B中的最佳试剂是
(填序号)
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液    ③稀盐酸         ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,能起到的作用是:
①实验开始时,排尽装置中的空气,防止
防止爆炸
防止爆炸

②停止加热后,继续通CO气体,防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
,以及B中的溶液倒吸入A中;
在本实验中,CO气体还能起到的作用是③
让二氧化碳全部进入B瓶中
让二氧化碳全部进入B瓶中

(3)尾气如何处理?
点燃
点燃

乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)

(1)写出BC段发生反应的化学方程式:
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2

(2)通过分析计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
.(不需要写过程)
某中学化学兴趣小组按照课本的实验方法(如图甲),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现.他们决定对这个实验进行探究和改进.

【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适的反应装置,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种氧化物,并猜测它的化学式可能为
Cu2O
Cu2O

 (2)同学们还认为,通过改变反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况.
【分析与交流】
(1)甲装置中酒精灯火焰处加有铁丝网罩,其作用是
使火焰集中并提高温度
使火焰集中并提高温度

(2)该实验时应注意不能把石灰水变浑浊作为木炭跟氧化铜反应的充分证据,因为试管中还可能发生反应
C+O2
 点燃 
.
 
CO2
C+O2
 点燃 
.
 
CO2
(写化学方程式).
【实验与结论】
稳定的高温是本实验成功的关键因素之一,实验装置的气密性也会影响加热的效率.同学们决定用乙装置替代甲装置进行实验,他们在检验了乙装置的
气密性
气密性
后,气密性往试管中加入已干燥的药品并开始加热.不能待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后用弹簧夹夹紧胶皮管,让产物自然冷却.若不用弹簧夹夹紧胶皮管,可能出现的后果是
空气会进入反应后的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化
空气会进入反应后的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化
,待产物冷却后,同学们空气会进入反应的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化终于观察到了期待已久的紫红色铜,实验获得了圆满成功.

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