题目内容
3.某钢铁制品厂清洗金属后产生一种黄色废液,小刚想通过该废液探究该厂是用什么酸除铁锈.请你参与探究.【查阅资料】工业上通常使用稀盐酸或稀硫酸清洗金属钢铁表面的锈迹.写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O.
【猜想与假设】小刚认为:若该厂除铁锈用的是稀硫酸,废液中可能含有硫酸铁;若该厂除铁锈用的是稀盐酸,废液中可能含有氯化铁.
【进行实验】小刚的实验报告如下:
| 实验步骤 | 实验现象 | 解释与结论 |
| ①取少量澄清废液于试管中,逐滴加入足量氢氧化钠溶液 | 刚开始没有明显现象,过一段时间后产生红褐色沉淀 | 生成的红褐色沉淀是氢氧化铁 |
| ②过滤,向滤液中滴加氯化钡溶液 | 有白色沉淀产生 | 该厂除铁锈用了稀硫酸 |
(1)若要检验该厂除铁锈是否还用了稀盐酸,应取少量澄清废液,先加入足量硝酸钡溶液,过滤,再向滤液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,该厂除铁锈用了稀盐酸.
(2)步骤①中逐滴加入氢氧化钠溶液时,刚开始没有明显现象,说明废液中还含有一定量的酸.
分析 【查阅资料】利用硫酸能够和氧化铁反应产生硫酸铁和水写出反应的方程式;
【猜想与假设】根据盐酸能与铁锈发生反应而除去铁锈分析;
【进行实验】氢氧化钠能与溶液中的Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,该沉淀为红褐色沉淀;滤液中的硫酸铁与氯化钡发生反应,生成硫酸钡沉淀,该沉淀为白色沉淀;
【反思与改进】(1)利用硝酸银可与氯化铁反应生成氯化银沉淀,小刚可先向滤液中加入硝酸钡以除去滤液中的硫酸根离子,然后滴加硝酸银以检验滤液中含有Cl-,以证明自己猜想的废液中含有氯化铁的猜想是正确的;
(2)向废液滴加氢氧化钾溶液开始没有出现沉淀,说明废液中还含有一定量的酸.
解答 【查阅资料】硫酸能够和氧化铁反应产生硫酸铁和水,故反应的方程式为:3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O;
【猜想与假设】盐酸能与铁锈发生反应产生氯化铁和水;故答案为:盐酸;
【进行实验】氢氧化钠能与溶液中的Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,该沉淀为红褐色沉淀;滤液中的硫酸铁与氯化钡发生反应,生成硫酸钡沉淀,该沉淀为白色沉淀;故答案为:氢氧化铁;有白色沉淀产生;
【反思与改进】(1)硝酸银可与氯化铁反应生成氯化银沉淀,小刚可先向滤液中加入硝酸钡以除去滤液中的硫酸根离子,然后滴加硝酸银以检验滤液中含有Cl-,以证明自己猜想的废液中含有氯化铁的猜想是正确的;故答案为:硝酸银;
(2)向废液滴加氢氧化钾溶液开始没有出现沉淀,说明废液中还含有一定量的酸;故答案为:废液中还含有一定量的酸.
点评 本题考查了常见酸的性质及硫酸根离子、氯离子的检验,利用溶液中的硫酸根离子能与钡离子形成硫酸钡的白色沉淀、氯离子能与硝酸银形成氯化银的白色沉淀检验溶液中含有硫酸根离子和氯离子.
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【猜想】Ⅰ、Fe2O3既不是催化剂,也不是反应物,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、Fe2O3是反应物,要生成O2,反应前后质量和化学性质要改变;
Ⅲ、Fe2O3是该反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变;
【实验】用天平称量1g Fe2O3固体,取10mL 10%的双氧水于试管中,进行实验:

(1)实验过程中记录现象如下:
(2)老师指出上述实验不能证明Fe2O3是该反应的催化剂,理由是B(填序号);
A、只有二氧化锰能起催化作用 B、未验证回收的固体是否仍是Fe2O3
C、未验证回收的固体的物理性质 D、未验证Fe2O3是否改变反应速率
(3)Fe2O3催化分解双氧水的化学反应式为2H2O2$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(4)步骤③中,试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是AB(填序号).
【猜想】Ⅰ、Fe2O3既不是催化剂,也不是反应物,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、Fe2O3是反应物,要生成O2,反应前后质量和化学性质要改变;
Ⅲ、Fe2O3是该反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变;
【实验】用天平称量1g Fe2O3固体,取10mL 10%的双氧水于试管中,进行实验:
(1)实验过程中记录现象如下:
| 步骤①现象 | 步骤③现象 | 步骤⑥ | 结论 |
| 无明显变化 | 带火星的木条复燃 | 称得固体质量为1g | 猜想Ⅲ成立. |
A、只有二氧化锰能起催化作用 B、未验证回收的固体是否仍是Fe2O3
C、未验证回收的固体的物理性质 D、未验证Fe2O3是否改变反应速率
(3)Fe2O3催化分解双氧水的化学反应式为2H2O2$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(4)步骤③中,试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是AB(填序号).
10.下列反应属于置换反应的是( )
| A. | S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2 | B. | C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+2Cu | ||
| C. | 2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑ | D. | Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O |
8.下列情况,能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的事实是( )
| A. | 它们的熔点相同 | |
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