某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定器质量分数(假设杂质不参与反应)。草酸晶体( H2C2O4•2H2O)的理化性质见表。

熔点

沸点

热稳定性

与澄清石灰水反应

101°C~102°C

150°C~160°C升华

100.1°C失去结晶水,175°C分解成CO2,CO,H2O

与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)

(1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是____________(填图1字母序号)。

(2)图2是验证热分解产物中含CO,CO2的装置

①仪器a和b的名称分别是____________和____________。

②证明存在CO2的现象是________________________,证明存在CO的现象____________,D中反应的化学方程式是_____________。

③装置A的作用是____________________,气囊的作用是________________________。

(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计两种如下方案。

①称一定量样品用上图装置进行实验,测得装置D反应前后的质量差,由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作的因素,其原因可能有:CO未完全反应、___________________________。

②称取8.75g草酸晶体样品配制50.00g溶液,取10.00g溶液加适量的稀硫酸,然后滴加25.00g3.16%KMnO4溶液,恰好反应完全。

(已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O)则KMnO4溶液显____________色,25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的质量____________g。样品中草酸晶体的质量分数为____________。

【Mr(H2C2O4)=90,Mr(H2C2O4•2H2O)=126,Mr(KMnO4)=158】。

、全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下面是对铁的腐蚀条件及铁锈组成的探究。

问题一:探究铁生锈的条件。

课本实验中,铁生锈所需要时间较长,某实验小组设计如下改进实验。

(1)检查装置的气密性:连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将C导管接入到装有水的烧杯中,微热甲装置,说明气密性良好的现象是____________________________。

(2)反应开始后,甲装置中反应现象是______________,MnO2的作用是______________。

(3)4 min后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮。该实验说明铁生锈主要与_______和_______有关。B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是_______。

问题二:测定铁锈的组成。

铁锈的成分主要为Fe2O3·H2O,还含有少量的FeCO3。某兴趣小组设计如图装置测定锈铁钉的组成。取一高度腐蚀的干燥铁钉(含有少量铁),称其质量为20.08 g,在N2环境中,充分加热到质量不再减少。该过程中仅考虑发生反应:Fe2O3·H2OFe2O3+H2O↑,FeCO3FeO+CO2↑,且不需要考虑装置中空气对本实验的影响。

(物质的相对分子质量:Fe2O3·H2O-178,FeCO3-116)

(碱石灰成分:CaO和NaOH固体混合物,能吸收二氧化碳和水)

(4)若反应前后称得C装置总质量分别为100.00 g和102.24 g,则反应生成的CO2和水蒸气的总质量为_______g,D装置中碱石灰的作用是_______。

(5)经过改进后,测得m(H2O)=1.80 g,m(CO2)=0.44 g,请计算锈铁钉的组成。

①锈铁钉中Fe2O3.H2O的质量=________ g。

②锈铁钉中FeCO3的质量=_______g。

③锈铁钉中单质铁的质量分数=______________。

(6)将20.08 g该锈铁钉溶于足量的稀硫酸,充分反应后,产生的气体中是否有H2?_______(填“有”或“无”),请通过计算说明。

[已知:①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O; ②铁在H2 SO4和Fe2(SO4)3混合溶液中先发生的反应为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。Fe2(SO4)3的相对分子质量为400]

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