摘要：17．探究小组利用图10-5所示装置进行四组实验.胶头滴管中盛装的是液体.烧瓶中盛装的是气体.固体或液体.当胶头滴管滴几滴液体后.能观察到气球变大的实验组合是 组合滴管中烧瓶中ACa(OH)2溶液HCl(气)BHClZn(固)CNaOH溶液CO2(气)DH2SO4(浓)H2O(液)
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某实验小组利用下图装置对实验室制取CO2的速率快慢进行了研究．他们实验时所用的试剂和使用的反应条件如下表所示：
| 盐酸 | 大理石 | 温度条件 |
| 5% | 细颗粒 | 20℃ |
| 10% | 粗颗粒 | 40℃ |
| 每次用量均 | 每次用量均5g |
（1）实验小组同学设计的实验方案部分如下表，请根据表中信息帮助填写完整：
| 实验编号 | 温度 | 大理石规格 | HCl浓度 | 探究目的 |
| ① | 20℃ | 粗颗粒 | 5% | （I）实验①和②探究浓度对反应快慢的影响； （II）实验②和________探究温度对反应快慢的影响； （III）实验________和________探究大理石粗、细对反应快慢的影响． |
| ② | 20℃ | 粗颗粒 | ________ | |
| ③ | ________ | 细颗粒 | 5% | |
| ④ | 40℃ | ________ | 10% |
右图是根据某次实验数据作出的CO2和时间变化的关系曲．
请分析在80秒以后，产生CO2逐渐减慢的可能原因：
________．
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某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：课本上册124页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
[查阅资料]
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
[实验结论]
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
[生产流程]
[查阅资料]
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示：
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
[查阅资料]
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
[实验分析]因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．
B中的最佳试剂是
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止
②停止加热后，继续通CO气体，防止
在本实验中，CO气体还能起到的作用是③
（3）尾气如何处理？
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（如图）
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
（2）通过分析计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
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[查阅资料]
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
| 实验方案 | 实验现象 | |
| 甲 | 取少量黑色物质用磁铁吸引 | 黑色物质全部被磁铁吸引 |
| 乙 | 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 | 无气泡、溶液颜色变成黄绿色 |
| 丙 | 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 | 无任何现象 |
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有Fe
Fe
；（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
；[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
[生产流程]
[查阅资料]
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示：
| 温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
| ||
[问题讨论]
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
．（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量
．（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
90：214
90：214
．（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→a
a
→d．a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
[查阅资料]
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
[实验分析]因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．
B中的最佳试剂是
②
②
（填序号）①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止
防止爆炸
防止爆炸
；②停止加热后，继续通CO气体，防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
，以及B中的溶液倒吸入A中；在本实验中，CO气体还能起到的作用是③
让二氧化碳全部进入B瓶中
让二氧化碳全部进入B瓶中
．（3）尾气如何处理？
点燃
点燃
．乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（如图）
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
Fe3O4+CO
3FeO+CO2
| ||
Fe3O4+CO
3FeO+CO2
；
| ||
（2）通过分析计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
．（不需要写过程）某同学利用化工厂的废碱液(主要成分为Na2CO3，还含有少量NaCl，其它杂质不计)和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．
[粗产品制备](1)将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为________．
(2)将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
[粗产品成分分析](1)取适量粗产品溶于水，滴加Ba(NO3)2溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为________，该粗产品中一定不含有________，理由是________．
(2)该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
[粗产品含量测定]Na2CO3含量的测定：
(1)该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置．取10.0 g粗产品，进行实验．
[说明]碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．E装置中的饱和NaHCO3溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢，发生的反应为NaHCO3＋HC1＝NaCl十CO2↑十H2O．
(2)操作步骤
①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48 g．
(3)问题探究 F中的试剂应为________，B装置的作用是________，H装置的作用是________．
若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)．事实上10.0 g粗产品只能产生0.44 g CO2．请你仔细分析上述实验，解释实验值0.48 g比正确值0.44 g偏大的原因(假设操作均正确)________
(4)数据计算
根据正确值0.44 g可求得粗产品中Na2CO3的质量分数为________％．
NaOH含量的测定：该小组同学又另取10.0 g粗产品，逐滴加入20％的盐酸至恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为36.5 g．放出CO2 0.44 g(不考虑二氧化碳气体的溶解)．求原粗产品中NaOH的质量分数．(写出计算过程)
（2009?海门市模拟）某实验小组利用下图装置对实验室制取CO2的速率快慢进行了研究．他们实验时所用的试剂和使用的反应条件如下表所示：
写出实验过程中发生反应的化学方程式______．
（1）实验小组同学设计的实验方案部分如下表，请根据表中信息帮助填写完整：
（2）实验探究时，他们每次收集CO2气体均为40mL，则实验中他们还应记录的实验数据是：______．
右图是根据某次实验数据作出的CO2和时间变化的关系曲．
请分析在80秒以后，产生CO2逐渐减慢的可能原因：
______．
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| 盐酸 | 大理石 | 温度条件 |
| 5% | 细颗粒 | 20℃ |
| 10% | 粗颗粒 | 40℃ |
| 每次用量均 | 每次用量均5g |
（1）实验小组同学设计的实验方案部分如下表，请根据表中信息帮助填写完整：
| 实验编号 | 温度 | 大理石规格 | HCl浓度 | 探究目的 |
| ① | 20℃ | 粗颗粒 | 5% | （I）实验①和②探究浓度对反应快慢的影响； （II）实验②和______探究温度对反应快慢的影响； （III）实验______和______探究大理石粗、细对反应快慢的影响． |
| ② | 20℃ | 粗颗粒 | ______ | |
| ③ | ______ | 细颗粒 | 5% | |
| ④ | 40℃ | ______ | 10% |
右图是根据某次实验数据作出的CO2和时间变化的关系曲．
请分析在80秒以后，产生CO2逐渐减慢的可能原因：
______．
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（2011?丹阳市二模）某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】
【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③
（3）乙组同学认为B装置反应前后的
质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
查看习题详情和答案>>
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
| 实验方案 | 实验现象 | |
| 甲 | 取少量黑色物质用磁铁吸引 | 黑色物质全部被磁铁吸引 |
| 乙 | 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 | 无气泡、溶液颜色变成黄绿色 |
| 丙 | 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 | 无任何现象 |
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有Fe
Fe
；（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
；【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】
【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
| 温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
| ||
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
；（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
．（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
90：214（或45：107）
90：214（或45：107）
．（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→a
a
→d．a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_
②
②
（填序号）．①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
．（3）乙组同学认为B装置反应前后的
质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
．乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
Fe3O4+CO
3FeO+CO2
| ||
Fe3O4+CO
3FeO+CO2
．
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（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
，其中含Fe3O4的质量是20.88
20.88
g．（不需要写过程）