题目内容
12.食品包装袋中常用脱氧剂.某化学兴趣小组将脱氧剂封口打开,将其倒在滤纸上,观察到脱氧剂大部分为黑色粉末,其中还夹杂着少量红色粉末.【提出问题】该脱氧剂的黑色、红色粉末各是什么?
【提出猜想】黑色粉末可能含碳粉、铁粉、氧化铜中的一种或几种,红色粉末可能含有氧化铁、铜粉中的一种或几种.
【进行实验】
| 实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 取脱氧剂粉末加入足量稀硫酸 | 粉末几乎全被溶解,只有少量黑色粉末为溶解,有气泡产生,溶液变成黄色 |
| ② | 取实验①的残渣灼烧,内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 | 澄清石灰水变浑浊 |
由实验①②可知,脱氧剂中黑色粉末肯定含铁粉、碳粉,脱氧剂中的红色粉末肯定不含铜,肯定含氧化铁,写出肯定含红色粉末的理由是(用化学方程式表示)Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O.
【拓展延伸】小明认为铁生锈时会消耗氧气,因此可用此脱氧剂(实验室可滴几滴水)测定空气中氧气的含量,装置如图所示,集气瓶的实际容积是150ml,量筒内盛100ml的水,当量筒内水面不再变化,且温度恢复至室温时,读出水面在73ml刻度处,由上述实验数据可以算出空气中氧气的体积分数是18%,本实验的测量结果与理论值不一致,原因可能是脱氧剂不足等.
分析 【得出结论】根据碳粉、铁粉是黑色的,碳粉不能与稀硫酸反应,铁能与稀硫酸反应生成氢气,铁生锈生成了红色的氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应生成硫酸铁,铜不能与硫酸反应,据此对脱氧剂中黑色粉末进行分析;
【拓展延伸】根据脱氧剂消耗的氧气的体积分析空气中的体积分数;当脱氧剂不足,装置漏气时实验验的测量结果与理论值不一致.
解答 解:【得出结论】由于碳粉、铁粉是黑色的,碳粉不能与稀硫酸反应,铁能与稀硫酸反应生成氢气,铁生锈生成了红的氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应生成硫酸铁,铜不能与硫酸反应,所以试验①②中少量黑色粉末未溶解是碳粉,溶解的黑色粉末是铁粉,红色粉末是氧化铁,由于铜不与硫酸反应,红色粉末肯定不含铜,氧化铁与硫酸反应的方程式是:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
【拓展延伸】由题意可知:本题实验测定的空气中氧气的体积分数是$\frac{100mL-73mL}{150mL}$×100%=18%,本实验的测量结果与理论值不一致,原因可能是脱氧剂不足,不能将氧气全部消耗掉、装置漏气等.
故答案为:
【得出结论】铁粉、碳粉,铜,氧化铁,Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
【拓展延伸】18%,脱氧剂不足等.
点评 在解此类题时,首先根据题中的现象确定混合物的成分,然后再结合具体的问题结合学过的知识进行解答.
练习册系列答案
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3.
实验探究研究性学习小组选择“H2O2生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关.
【实验方案】常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间.
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图写出反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法
【实验记录】
【结论】该探究过程中得出的结论是相同条件下H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关
【反思】H2O2生成O2 的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与过氧化氢溶液的浓度有关
【实验方案】同温度下取两份质量相等、浓度不同的过氧化氢溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量收集一试管气体所需的时间.
【实验方案】常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间.
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图写出反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法
【实验记录】
| 实验编号 | 1 | 2 |
| 反应物 | 6% H2O2 | 6% H2O2 |
| 催化剂 | 1g红砖粉 | 1g MnO2 |
| 时间 | 152秒 | 35秒 |
【反思】H2O2生成O2 的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与过氧化氢溶液的浓度有关
【实验方案】同温度下取两份质量相等、浓度不同的过氧化氢溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量收集一试管气体所需的时间.
7.下列离子能在pH=11的无色溶液中大量共存的是( )
| A. | K+、NO3-、SO42-、Cu2+ | B. | Ag+、K+、Cl-、NO3- | ||
| C. | K+、NO3-、Na+、OH- | D. | H+、Ba2+、Cl-、SO42- |
4.下列实验操作中,正确的是( )
| A. | 液体药品盛放在广口瓶中 | B. | 加热固体药品,试管口略向上倾斜 | ||
| C. | 有腐蚀性的药品放在纸上称量 | D. | 实验结束后,将废液倒入废液缸中 |