题目内容
【题目】某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
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(提出问题)黑色粉末A可能是什么呢?
(进行猜想)(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式_________________________________。实验过程中采取了过滤,该操作中用到玻璃棒,其中作用是_____________。
(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是__________________。
(3)小华提出了猜想①和猜想②,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①;黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②;黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;
猜想③;_____________________________。
(查阅资料)铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
(实验探究)
方案 | 实验操作 | 可能的现象 | 结论 |
① | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 黑色粉末全部被吸引 | 猜想①正确 |
② | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 黑色粉末部分被吸引 | 猜想②正确 |
③ | 取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸 | 黑色粉末全部溶解 | 猜想②正确 |
④ | ________________ | __________________ | 猜想③正确 |
(反思评价)小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确,其理由是__________________ 。
(得出结论)在高温下,一氧化碳和氧化铁反应可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式_________________________。
【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 引流 若黑色粉末A全部是铁粉,则加入足量的硫酸铜溶液生成铜和硫酸亚铁溶液,一定没有黑色粉末B剩余 黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成 取适量黑色粉末B,用磁铁吸引 黑色粉末部分被吸引 方案②中:取适量黑色粉末A,用磁铁吸引,黑色粉末部分被吸引,则黑色粉末A中可能含有四氧化三铁;方案③中,取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸,铁、氧化亚铁、四氧化三铁都能被盐酸溶解,不能说明黑色粉末就是铁粉和氧化亚铁。 2CO+Fe2O3
Fe+FeO+2CO2
【解析】
进行猜想:
(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。铁粉与CuSO4溶液反应产生硫酸亚铁和铜的化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。实验过程中采取了过滤,该操作中用到玻璃棒,其中作用是:引流,防止液体飞溅;
(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是:若黑色粉末A全部是铁粉,则加入足量的硫酸铜溶液生成铜和硫酸亚铁溶液,一定没有黑色粉末B剩余;
(3)黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁组成,或黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁组成,或黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;故猜想③:黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;
实验方案④:取适量黑色粉末B,用磁铁吸引,黑色粉末部分被吸引,说明黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成,猜想③正确。
反思评价:
小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确,其理由是:方案②中,取适量黑色粉末A,用磁铁吸引,黑色粉末部分被吸引,则黑色粉末A中可能含有四氧化三铁;
方案③中,取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸,铁、氧化亚铁、四氧化三铁都能被盐酸溶解,不能说明黑色粉末就是铁粉和氧化亚铁。
得出结论:
在高温下,一氧化碳和氧化铁反应可生成铁、氧化亚铁和二氧化碳的化学方程式:2CO+Fe2O3
Fe+FeO+2CO2。
【题目】某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”时,发现难溶于水的碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)2,联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,对长时间向碱溶液中通入CO2,反应后溶液中的溶质组成产生了浓厚的兴趣。
(提出问题)一定量CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么?
(查阅资料)
(1)通入少量CO2反应的化学方程式为______。
(2)通入过量CO2,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。
(3)碳酸氢盐都是可溶于水的,BaCO3难溶于水。
(4)碳酸氢钠溶液呈碱性。
(提出猜想)
(1)溶质为NaOH和Na2CO3;
(2)溶质为Na2CO3;
(3)溶质为______(填化学式);
(4)溶质为NaHCO3。
(设计实验)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)用玻璃棒蘸取反应后溶液,滴在pH试纸上 | pH=9 | 该溶液显 ______ 性 |
(2)取反应后溶液少许于试管中,向其中滴加过量的BaCl2溶液 | 有 ______ 生成 | 猜想(4)不成立 |
(3)取步骤(2)中的上层清液,滴入稀盐酸 | 有气泡冒出 | 猜想 ______ 不成立 |
(得出结论)猜想(3)成立。
(讨论交流)
(1)有同学提出,实验步骤(1)是多余的。你认为该实验设计是否需要?______(填“需要”或“不需要”)。
(2)同学们又一次把目光投向了教材,发现遇热或压强变小时:Ca(HCO3)2═CaCO3↓+CO2↑+H2O,纷纷提出,干粉灭火器中用NaHCO3灭火的反应原理与之相似,试写出NaHCO3受热分解的化学方程式:______ 。
(反思应用)向澄清石灰水中不断通入二氧化碳,观察到的现象是______。