某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。

【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。
【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。

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

不能
不能

 
【实验与猜想】
(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     
(2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、 b.       、c.       
【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)       
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,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.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右图。
(6)上述反应产生CO2的质量为     g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。     。(需要有计算过程)
某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图所示),但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究:

(1)提出问题:造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
(2)查阅资料:红磷、白磷的一些性质如下表:
 
颜色、状态
熔点/℃
着火点/℃
密度/(g/cm3)
红磷
暗红色固体
590
240
2.34
白磷
白色或黄色固体
44.1
40
1.82
 
(3)猜想与假设:
①甲同学:可能是导管内原含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性。
②乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气。
③你还能作出的猜想是                                             
(4)交流与讨论:
①丙同学认为用木炭代替红磷,就可以消除误差,你认为他的猜想       ,(填“合理”或“不合理”)理由是                                     
②他们对课本上的实验装置进行了图2所示的改进(其他仪器忽略)。
a.甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是                  _______________
b.通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,这利用了金属的                        性。
c.与课本上的实验装置相比较,该装置的一个优点是_________________________________.   
(5)探究与反思:
①为了验证乙同学的猜想,将铜粉放在残余气体中加热,观察到铜粉变黑色,证明乙同学的猜想                  (填“合理”或“不合理”)
②大家用改进的实验装置(如图所示)进行实验,待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时,左玻璃管内的液面上升了1格,得到了较准确的结果,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是                      
暖宝宝是一种防寒用品,如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?

(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应;氧化铜与稀硫酸反应后溶液呈蓝色。
【得出结论】该黑色粉末可能含有(写物质的名称)                。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象

取黑色粉末加足量稀硫酸
固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色

取实验①的残渣灼烧,将内壁涂
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①可知,该黑色粉末中肯定含_____________,肯定不含______________。
由实验②可知,该黑色粉末肯定含        。
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。由此可见,
人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:___________________。
(3)人们利用化学反应还可以_______________________。
(4)课外小组的同学研究的课题是测定贝壳中碳酸钙的质量分数,他们取25g贝壳粉碎后放入烧杯中,向杯中倒入稀盐酸,当倒入100g稀盐酸后发现不再产生气泡,并测得烧杯内固体和液体总质量为120.6g (杂质不反应)。求贝壳中碳酸钙的质量分数。
小明发现家中一枚戒指生满了铜绿,他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
[查阅资料]
①真金在空气中不会生锈,生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金;
②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿,其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],
碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。据上述资料可推知,碱式碳酸铜
        种元素组成。
[实验探究]
将该枚生满铜绿的戒指加入过量稀盐酸中,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
(1)小明认为:气体中除了含有CO2外,还可能含有的气体是           。产生该气体的化学反应方程式为                       
(2)小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外,还应该含有           。他取适量上述蓝绿色溶液,加入光亮的铁片,观察到了现象:①          ,②           ,从而证实了自己的观点。
(3)小娟取适量新制的FeCl2溶液,加入锌粒,一段时间后,溶液颜色变浅。发生反应的化学方程式为                         。结合小华的实验可推知:铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是            
(4)小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的质量分数,取一枚同材质的“金戒指”,
称得质量为3.8g。在老师的指导下,将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处
理后,最终得到纯净的氧化铜,称得质量仍然为3.8g(实验过程中铜元素损失忽
略不计)。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少?(写出计算过程)
 0  111327  111335  111341  111345  111351  111353  111357  111363  111365  111371  111377  111381  111383  111387  111393  111395  111401  111405  111407  111411  111413  111417  111419  111421  111422  111423  111425  111426  111427  111429  111431  111435  111437  111441  111443  111447  111453  111455  111461  111465  111467  111471  111477  111483  111485  111491  111495  111497  111503  111507  111513  111521  211419 

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