题目内容
19.A、B、C、D、E是初中化学常见的物质.其中,单质B是一种常见且用途广泛的金属,B元素在地壳中含量仅次于铝,已知金属B能发生如下一系列变化:试推断:
(1)写出A、D各物质的化学式:AFe2O3; DH2.
(2)写出②、④各步反应的化学方程式:②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;④3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
分析 根据单质B是一种常见且用途广泛的金属,B元素在地壳中含量仅次于铝,所以B是铁,红色粉末A和一氧化碳高温的条件下会生成铁,所以A是氧化铁,B与硫酸反应会生成可燃气体D,所以D是氢气,铁在氧气中燃烧会生成黑色的四氧化三铁,所以C是四氧化三铁,铁与硫酸铜反应会生成红色的铜和硫酸亚铁,所以E是铜,然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可.
解答 解:(1)单质B是一种常见且用途广泛的金属,B元素在地壳中含量仅次于铝,所以B是铁,红色粉末A和一氧化碳高温的条件下会生成铁,所以A是氧化铁,B与硫酸反应会生成可燃气体D,所以D是氢气,铁在氧气中燃烧会生成黑色的四氧化三铁,所以C是四氧化三铁,铁与硫酸铜反应会生成红色的铜和硫酸亚铁,所以E是铜,A氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成B铁和二氧化碳,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和D氢气,铁和氧气在点燃的条件下生成C四氧化三铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和E铜,推出的各种物质均满足题中的转化关系,推导合理,所以A是Fe2O3,B是Fe,C是Fe3O4,D是H2,E是Cu;
(2)反应②是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
反应④是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,化学方程式为:3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
故答案为:(1)Fe2O3,H2;
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;3Fe+2O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
点评 在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可.
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡. | 有气泡产生的现象. 写出产生该现象的化学反应方程式2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑ | 氢氧化钠溶液一定变质了. |
[猜想与假设]猜想1:氢氧化钠溶液部分变质.
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质.
[查阅资料]氯化钙溶液呈中性.
[实验探究2]
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡. | 有白色沉淀生成. | 说明原溶液中一定有碳酸钠. |
| (2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液. | 溶液变红色. | 说明原溶液中一定有氢氧化钠. |
[反思与评价]
(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
(2)在上述[实验探究2]中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,
你认为该方案不可行(填“可行”或“不可行”),原因是碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红.
[理解与应用]氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例:浓盐酸具有挥发性.
| A. | 水通电一段时间后,得到的氧气与氢气在相同条件下体积比约为1:2 | |
| B. | 硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成具有刺激性气味的气体 | |
| C. | 铁与稀盐酸反应产生气泡,溶液由无色变成浅绿色 | |
| D. | 红磷燃烧产生大量的白雾,放出热量 |
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图1.
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色.小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料.
【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;
②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;
③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑.
④
| 物质性质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
| 颜色 | 黑色 | 黑色 | 红色 | 黑色 |
| 能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和氧化亚铁.
(2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、b.四氧化三铁、c.铁和四氧化三铁.
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)四氧化三铁.
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,为了确保实验安全,加热前应先通入一会一氧化碳,再加热,若要得到铁可适当提高反应温度.
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有A、B.
A.收集CO B.吸收CO2 C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数.用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如图2.
(6)上述反应产生CO2的质量为6.6g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数.80%.(需要有计算过程)
| A. | 钛镍形状记忆合金可以用作保险丝 | B. | 金刚石用于切割玻璃 | ||
| C. | 稀有气体用于制作霓虹灯 | D. | 石墨用做生产铅笔芯 |