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某研究性学习小组利用下图装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。 回答下列问题: (1...

某研究性学习小组利用下图装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。


 

回答下列问题:

1)实验开始时,首先应___________________;实验中通入CO2的作用:排出装置内的空气,____________________(用化学方程式表示)。

2)写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式_________________,该反应____(选填)置换反应。

3)丁处试剂瓶中发生的主要反应的化学方程式____________________

4)对该装置你认为下列说法正确的是___________(选填序号)。

a.丙处试管可防止液体倒吸     b.该装置的不足之处是未进行尾气处理

5)当观察到____________________________(填实验现象),停止加热,待冷却后,用磁铁吸引硬质玻璃管中的黑色粉末,黑色粉末被吸起。小军同学说,该黑色粉末是铁。小明说,该黑色粉末不一定是铁。于是,他们对生成的黑色粉末进行探究。查阅资料:

① CO还原Fe2O3的产物与反应温度有关。

②Fe3O4为黑色粉末,能与盐酸反应,含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变成红色,Fe(OH)2是一种白色沉淀,在空气中易被氧气氧化。进行实验:

实验操作

 

步骤一:取黑色粉末加入盐酸

溶解,无气泡,溶液呈浅黄绿色

步骤二:取步骤一所得溶液,滴加KSCN溶液

溶液变红

步骤二:再取步骤一所得溶液,加入足量的NaOH溶液

有红褐色沉淀生成,同时还有少量的白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后面变成红褐色

 

实验结论:黑色粉末是_________(填名称)。

写出黑色粉末与盐酸反应的化学方程式_________________________

 

检查装置的气密性 C + CO22CO Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 否 2NaOH+CO2=Na2CO3+ H2O a 红棕色固体变成黑色 四氧化三铁 Fe3O4+8HCl=2FeCl3+ FeCl2+4H2O 【解析】 (1)实验开始时,首先要检查装置的气密性;实验中通入二氧化碳的作用,一是排出装置内空气,二是与炭粉反应生成一氧化碳。故填:检查装置的气密性;C + CO22CO; (2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,该反应的反应物是两种化合物,所以不是置换反应。故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;否; (3)丁处是生成的二氧化碳或原来未参加反应的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。故填:2NaOH+CO2=Na2CO3+ H2O; (4)对该装置:反应后若停止加热则丁中的液体会被倒吸到丙处,不会被吸入热的试管中,所以丙处试管可防止液体倒吸;由于丁装置可吸收二氧化碳,同时可将一氧化碳贮存在瓶内,所以不需要加尾气处理装置。故填:a; (5)氧化铁为红棕色固体,生成的铁粉是黑色固体,当观察到乙处的红棕色固体全部变成黑色时,说明反应结束,此时停止加热。故填:红棕色固体变成黑色; 根据现象加盐酸无气泡,说明黑色粉末没有铁;加KSCN溶液,变红则说明有Fe3+,另取溶液加氢氧化钠溶液有白色沉淀生成,则说明有Fe2+,所以此黑色粉末是四氧化三铁,四氧化三铁与盐酸反应时生成氯化铁、氯化亚铁和水。故填:四氧化三铁;Fe3O4+8HCl=2FeCl3+ FeCl2+4H2O。  
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考点分析:
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在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,其本质和富氧空气差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。

实验一:混制“富氧空气”


 

1)用高锰酸钾制取氧气

①写出反应的化学方程式______

②仪器名称:C_____E______

③组装发生装置所需的仪器____(选填标号)。

2)混制“富氧空气”如图,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管______(选“a”或“b”)通入,先通入氮气排出120 mL水,再通入氧气排出_____mL水。


 

实验二:测定“富氧空气”中氧气的体积分数

用下图装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数(集气瓶中“富氧空气”体积为100 mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作过程如下:


 

i. 往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1mL

ii. 用电点火装置点燃红磷,充分反应;

iii. 打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2mL。试回答问题:

3)气球的作用___________

4)操作ii中可观察到现象______,反应的化学方程式______

5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为______(用含V1V2的式子表示)。

6)若读取V1时仰视,读取V2时俯视,则测得实验结果_______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

 

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用适当的化学符号回答:

①天然气的主要成分_____              

②车用铅酸蓄电池中的酸是_____

③不同的碱溶液具有相似的化学性质,是由于溶液中都含有相同的_____

④人体血红素中的亚铁离子_____        

⑤常用于改良酸性土壤的碱是_____

 

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如图是由传感器采集实验相关信息描绘出的曲线,其中物质x表示能与二氧化碳反应的某液体,纵坐标y表示烧杯中的某个量。下列相关分析正确的是(  )


 

选项

物质X

纵坐标y

A

溶液的质量

B

溶液的PH

C

氢氧化钠溶液

溶质的质量

D

氢氧化钙溶液

溶液中钙元素质量

 

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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生活中常见的消毒剂有洁厕灵、84消毒液等,在不同环境中应该用不同的消毒剂,而且还应该懂得如何安全使用。当上述两者混合使用时会发生如图所示的反应。下列说法正确的是

A.该反应是置换反应

B.反应前后元素化合价不变

C.有毒气体是Cl2

D.洁厕灵、84消毒液不能混合使用

 

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如图是AB两物质的溶解度曲线,下列信息中正确的是(   )

A.t2时,B物质的溶解度数值大于t1A物质的溶解度数值

B.图中阴影部分表示AB两溶液都是饱和溶液

C.t1时,AB两饱和溶液的溶质质量分数相等

D.t2时,等质量的AB两饱和溶液降温至t1时析出溶质的质量相同

 

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