题目内容

1.新型材料纳米级Fe粉具有广泛的用途,它比普通Fe粉更易与氧气反应,其制备工艺流程如图所示:

请回答下列问题:
(1)纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体,此黑色固体的化学式为Fe3O4.
(2)请补充完成上述制备工艺的化学方程式:H2+FeCl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl.
(3)研究人员发现最后制得的纳米级Fe粉样品中混有少量的FeCl2杂质.
①为除去样品中的杂质,在无氧环境下,先加水溶解,然后再过滤、洗涤、烘干.
②取样品20g,加入足量的盐酸,生成氢气0.7g,请计算该样品中单质Fe的质量分数.(请写出计算过程)98%.

分析 (1)根据铁与氧气反应生成四氧化三铁考虑;(2)根据反应前后各种原子种类和数目不变和氮气化学性质稳定考虑;(3)①根据铁不溶于水,氯化亚铁溶于水进行混合物的分离;②根据氢气的质量计算出铁的质量,再除以20g计算出铁的质量分数.

解答 解:(1)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,所以黑色固体是四氧化三铁;
(2)反应物的分子中含有2个氢原子、一个铁原子、2个氯原子,生成物中已经含有一个铁原子,还缺少2个氢原子和2个氯原子,所以补充的内容是2HCl;氮气化学性质稳定,在反应中起保护气的作用;
(3)①铁不溶于水,氯化亚铁溶于水,所以加水溶解,再进行过滤、洗涤干燥即可;
②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X,则:
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56             2
X             0.7g
根据:$\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.7g}$解得X=19.6g.
$\frac{19.6g}{20g}$×100%=98%
故答案为:(1)Fe3O4;(2)2HCl;(3)①水;过滤;②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X,则:
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56            2
X            0.7g
根据:$\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.7g}$解得X=19.6g.
$\frac{19.6g}{20g}$×100%=98%.

点评 解答本题关键是知道铁燃烧的产物是四氧化三铁,能够灵活运用质量守恒定律解决实际问题,知道不溶性固体和液体分离的方法,熟悉根据方程式的简单计算方法.

练习册系列答案
相关题目
5.某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂.因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究.
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O.
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分.
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2
猜想二:可能只有CaCl2
猜想三:CaCl2、HCl
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【进行实验】
(1)实验步骤:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡
实验现象:无色酚酞溶液不变色
结论:猜想一不正确
(2)实验步骤:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量
实验现象:先有气体产生,后产生沉淀
结论:猜想二不正确,猜想三正确
【反思与拓展】
(1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物的用量
(2)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验?ac(填序号)
a.pH试纸  b.铜  c.紫色石蕊溶液  d.硝酸银溶液
(3)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是腐蚀下水管(写一条).要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的碳酸钙.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网