“戴窑中学创新”化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3 ③是Cu 、Fe(OH)3的混合物
④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物 ⑤是Cu 、Fe2O3的混合物 ⑥只有Fe(OH)3
【资料获悉】(1)2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图进行实验,结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除
猜想中的 。(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
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反应前 |
反应后 |
Ⅰ 组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g |
玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g |
Ⅱ 组 |
洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g |
洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g |
【交流讨论】
①在装置A中先通CO气体的作用是 。
②应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)。
③写出A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 。
④为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
(填“需要”或“不需要”),理由是 。
【反思评价】 戊同学指出:从环保角度,图29-2装置有严重不足之处。请指出不足并加以改进?
。
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图29-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”)。
某二氧化锰样品中含有杂质炭,为测定该样品中二氧化锰的质量分数,某兴趣小组设计了如下实验方案:在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气,使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。
(1)仪器①的名称是 。如果该实验选择图(一)装置来制取氧气,该反应的化学方程式为 。
(2)用图(二)装置可用于干燥氧气:应在烧瓶内装入_________进行干燥气体,气体应从________ 端通入。
(3)图(三)是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置,装置③中装有碱石灰(生石灰与固体氢氧化钠的混合物),其作用是_________________________________________。
(4)为验证图(三)中装置②已将CO2吸收完全,可在装置②与③之间加入图(四)装置进行证明,则图(四)装置中加入的试剂为____________(填字母)。
A.NaOH溶液 B. 澄清石灰水 C. 浓硫酸
(5)称取5.0 g二氧化锰样品进行实验,图(三)中装置②反应前后的质量差为1.1 g,则样品中二氧化锰的质量分数为____________(填计算结果)。
已知A由一种或几种金属组成,为确定A的组成,进行如下图所示的实验(部分产物巳略去)。已知B、E均为只含一种溶质的溶液,E溶液呈蓝色,C、D均为纯净物。
(1)G是___________(填名称)。
(2)①处发生的反应属于____________(填基本反应类型)。
(3)写出有关反应的化学方程式:
②______________________________________________________;
④______________________________________________________。
(4)根据以上信息,对A的组成作出的判断正确的是___________(填序号)。
A.A中只含有Cu B.A中一定含Cu和X
C.A可能是铜锌合金 D.A中一定含有Fe
已知天然气的主要成分是甲烷,通常情况下甲烷是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体,请回答下列问题:
(1)甲烷作为一种优质燃料,在空气中完全燃烧的化学方程式_______________________
(2)假如采用如图所示装置收集甲烷,则气体入口为________________________________
(3)若用该装置并用排水法收集甲烷时,其操作为__________________________________
某化合物在氧气中完全燃烧时,消耗了氧气4.8克,同时只生成4.4克的二氧化碳和2.7克水,则该化合物的质量为_________克,此化合物所含元素为________________(填:元素符号)各元素的质量比为_________________(与所填元素对应)
三瓶没有标签的白色粉末是Ba(NO3)2、MgCl2和CaO。请设计一个实验方案进行鉴别,并贴上标签。叙述实验操作、预期现象和结论。
提供的试剂有:蒸馏水 提供的仪器有:试管,胶头滴管
实验操作 |
预期现象与结论 |
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