14.已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑,某化学兴趣小组对该实验红色固体产物的成份(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验红色固体产物的成份
【查阅资料】Ⅰ.木炭还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
Ⅱ.Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;Ⅲ.Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
【提出问题】该实验的红色固体产物中含有什么物质?
【猜想与假设】假设1:红色固体只含Cu;       假设2:红色固体只含Cu2O;
假设3:红色固体Cu、Cu2O的混合物(请补充完成假设3).
【实验探究】(填写表中空格)
实验操作实验现象实验结论
取少量红色固体加入到足量稀硫酸溶液中若无明显现象假设1成立
若固体部分(选填“全部”或“部分”)溶解,溶液由无色变蓝色假设2和假设3均成立
探究二:测定该实验红色固体产物中Cu2O的含量
该化学兴趣小组经交流讨论后,设计了如下两方案:
方案一:称取5.00g红色固体加入到足量稀硫酸溶液中使其充分反应后,操作A、洗涤、干燥,称量得红色固体质量为4.10g.
(1)操作A的名称是过滤,在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗;
(2)检验反应后剩余红色固体是否洗涤干净的方法是:取少量最后一次洗涤液,加入氢氧化钠溶液,如果观察到现象:无蓝色沉淀生成,说明已洗涤干净.
(3)通过计算,假设3成立,红色固体产物中Cu2O的含量为1.44g;
方案二:称取5.00g的红色固体,用如图所示装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的.

(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是盐酸挥发出氯化氢气体,与d中的物质反应,影响测定结果;
(2)装置b的作用是干燥氢气,若不加装置b,实验结果会偏大(“偏大”或“偏小”);
(3)装置c中涉及的反应化学方程式Cu2O+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+H2O;
(4)装置e的作用是防止空气中CO2及H2O对装置d的测量造成误差,若不加装置e,实验结果会偏大(“偏大”或“偏小”);
(5)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,
①连接仪器;②检查装置的气密性;
③关闭K2,打开K1,通氢气一段时间以赶尽装置内原有的空气,其目的是:a.防止空气中的H2O和CO2进入装置d干扰测定;b.防氢气不纯,发生爆炸,检验空气是否赶尽的方法是:在K1处用小试管收集气体,进行点燃;④打开K2,关闭K1
(6)经测定反应前后装置d的质量分别为100.00g、100.18g,计算产物中Cu2O的含量(写出计算过程,最后结果保留小数点后1位)
【交流与反思】
(1)在方案一实验测定中,若测定结果偏大,则下列可能的原因有①②③.(填序号)
①反应后剩余红色固体未洗涤干净     ②洗涤后未完全干燥
③干燥方法采用的是在空气中加热烘干 ④称量剩余红色固体时,有部分固体洒落到实验台上
(2)方案二中利用同样的装置,还可通过测定反应前后装置c(填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的.
13.如图1是“XX牌贴身暖宝宝”使用说明书,小王等同学阅读了使用说明后,对它的成分和发热原理产生了兴趣,和同学们一起进行了实验探究.
(1)袋内物质中含有的金属元素至少有2种,其外袋材料属于合成(填“无机非金属”、“合成”或“复合”)材料.
(2)初步探究成分及发热原理
【提出问题】:“暖宝宝”为什么能发热?
【做出猜想】:“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化(即生锈)的过程.
【设计实验】:
实验操作实验现象解释或结论
步骤1取A、B两袋“暖宝宝”,将A袋按使用说明打开外袋取出内袋;而B袋不打开外袋.并将两袋样品放置在同样的环境中.A袋的“暖宝宝”温度很快上升;B袋温度无明显变化.“暖宝宝”发热是由于袋内物质与O2接触.
步骤224小时后,分别剪开A、B两袋,各取少量袋内物质于两支试管中,分别加入适量稀盐酸.A袋内物质部分溶解,产生黄色溶液;B袋内物质部分溶解,有气泡产生,浅绿色溶液.用化学方程式表示产生黄色溶液的反应:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
得出结论:“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化(生锈)的过程.
【继续探究】:小王和同学们想继续探究“暖宝宝”发热后,剩余物质中是否还含有活性炭,他们取适量A袋内物质于烧杯内,加入过量稀盐酸,充分反应后过滤,洗涤、烘干滤渣.为进一步验证黑色滤渣的成分,小王和小李同学分别设计了甲、乙两个如图2所示的装置,点燃滤渣,用澄清石灰水验证产物,你认为甲图的装置结论更可靠,理由是乙方案酒精燃烧生成的CO2会干扰实验.
同学们分析铁生锈是一个缓慢氧化的过程,“暖宝宝”放热现象之所以很明显是因为:①铁呈粉末状,活性炭有吸附性,使铁能与氧气、水等接触充分;②氯化钠能加快铁生锈;
(3)测定“暖宝宝”中的含铁量
取一片包装完好的“暖宝宝”,剪开包装,利用袋内物质立即进行实验.
【实验方法】:取样品m g,利用如图丙所示装置与药品,测反应后生成气体的体积.
【实验步骤】:
①连接仪器,检查装置气密性;
②将实验所用药品装入各仪器中,记录量气管(水准管中水不会溢出)初始刻度;
③打开分液漏斗活塞,加入足量稀硫酸至不再有气泡冒出.在实验过程中,若烧瓶和量气管内气体压强过大,可将水准管下移(填“上提”或“下移”).
④等恢复至室温,并调节量气管与水准管两边液面相平后,再次记录量气管刻度;
【数据处理】:
若实验条件下,氢气的密度为d g/mL,测得氢气体积为v mL.则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为$\frac{28dv}{m}$×100%.
【交流讨论】:利用丙装置,即使操作无失误,测量结果仍会偏大,原因是滴入烧瓶内的稀硫酸占一定体积,小王重新设计了一个如图丁的实验装置,利用该装置实验时,在气密性良好的前提下,如果往锥形瓶中注入的稀硫酸体积为V1mL,充分反应后,右侧针筒中气体的读数为V2 mL,则反应生成的氢气的体积为V2-V1 mL.
(4)测定“暖宝宝”中的铁、碳质量比
小李取了一片外袋已有部分破损的“暖宝宝”,剪开包装,利用袋内物质立即进行实验.
【查阅资料】:
①2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O;②Fe+2FeCl3═3FeCl2;③在HCl和FeCl3的混合溶液中Fe先与FeCl3反应
【实验记录】:
【实验结论】:经该实验测定,新产品的配料中碳粉和铁粉的质量比为1.9:7.28,该片已有破损的“暖宝宝”中的剩余铁单质的质量为6.16 g.
10.铁是生活中常用的金属,如图1是某“取暖片”外包装的图片.该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、氯化钠、水、活性炭等,其发热是利用铁生锈时会放热的原理.
(1)发热剂需接触到空气才会发热,原因是铁要与氧气、水共同作用才会生锈.

(2)“取暖片”中的氯化钠作用是②(填序号)
①溶于水放热     ②加快铁生锈    ③没有任何用途
(3)化学兴趣小组的甲、乙二位同学对“取暖片”的成分产生了兴趣.
Ⅰ.甲同学测定新的“取暖片”中铁粉的含量.取5.7g“取暖片”样品,投入装有10.0g稀盐酸(足量)的烧杯(烧杯质量10.0g)中.在化学反应过程中对烧杯进行了五次称量,数据记录如下表:
反应时间t0t1t2t3t4
烧杯和药品质量/g25.725.625.525.5m
①表格中m的值为25.5克;②5.7g“取暖片”样品中铁粉的质量为5.6克
Ⅱ.乙同学测定一包已变质“取暖片”中Fe2O3的质量分数.取10g已变质“取暖片”样品与过量的木炭粉混合,如图2所示装置完成实验.
①实验中加热前要缓缓通入一段时间氮气,作用是排净装置内的空气.停止加热后还要缓缓通入一段时间氮气,否则会导致测定的结果偏小(填“偏大”、“偏小”).
②充分反应后,乙同学测定b中的试剂增加了3.3g,b中的试剂是氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
③请帮乙同学求出已变质的“取暖片”样品中Fe2O3的质量分数.
 0  166129  166137  166143  166147  166153  166155  166159  166165  166167  166173  166179  166183  166185  166189  166195  166197  166203  166207  166209  166213  166215  166219  166221  166223  166224  166225  166227  166228  166229  166231  166233  166237  166239  166243  166245  166249  166255  166257  166263  166267  166269  166273  166279  166285  166287  166293  166297  166299  166305  166309  166315  166323  211419 

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