做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后,小梅同學(xué)有兩個(gè)疑惑不解的問題,于是她進(jìn)行了以下探究活動(dòng),請(qǐng)你一同參與.
【問題1】鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還有沒有鐵呢?
【查閱資料1】
(1)自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種(FeO極易被氧化為Fe2O3);
(2)鐵的氧化物均能溶于酸的溶液,如鹽酸、硫酸等.
(3)鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但鐵的氧化物不能與硫酸銅溶液反應(yīng).
(4)鐵與酸的溶液反應(yīng)(如鹽酸、硫酸等),有氣泡產(chǎn)生.
【實(shí)驗(yàn)探究】
將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎,裝入試管,加入
 
溶液,觀察到的現(xiàn)象是
 
,說明鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵.
【問題2】鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是Fe2O3呢?
【查閱資料2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見表:
Fe3O4 Fe2O3
分解溫度/℃ 1538 1400 -
熔點(diǎn)/℃ - - 1535
(2)Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4
(3)Fe2O3的顏色為紅棕色.
【理論探討】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并結(jié)合表中數(shù)據(jù),可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在
 
之間,在此溫度范圍內(nèi)Fe2O3已分解,所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是
 

【拓展延伸】
(1)實(shí)驗(yàn)中為了防止集氣瓶炸裂,必須
 
;
(2)Fe2O3高溫時(shí)會(huì)分解成Fe3O4和氧氣,請(qǐng)寫出此反應(yīng)的文字表達(dá)式
 
;
有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末,若粉末的顏色
 
,就說明包裝盒破損進(jìn)氣,這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理.寫出用過氧化氫制氧氣的反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式
 
考點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式
專題:科學(xué)探究
分析:首先根據(jù)鐵能與稀鹽酸反應(yīng)生成氣體,也能與硫酸銅反應(yīng),置換出紅色的銅,來鑒別黑色物質(zhì)中是否含有鐵;再根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,控制溫度,以制取Fe3O4;最后,在集氣瓶底部放少量的水或沙子,就能防止熱的固體濺落炸裂集氣瓶;已知反應(yīng)物和生成物,寫出反應(yīng)方程式即可;如果包裝盒破損進(jìn)氣,空氣中的氧氣就把氧化亞鐵氧化,黑色就變成紅棕色氧化鐵,過氧化氫溶液和二氧化錳混合生成水和氧氣進(jìn)行解答.
解答:解:【實(shí)驗(yàn)探究】:要想證明,鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵,可以將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎,裝入試管,加入稀鹽酸或硫酸銅等溶液,如果出現(xiàn)冒氣泡、生成紅色固體等現(xiàn)象,就證明黑色物質(zhì)中還含有鐵.
【理論探討】:根據(jù)Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn),首先鐵需要在融化狀態(tài)下反應(yīng),所以應(yīng)該是高于1535℃,其次是要防止四氧化三鐵分解,所以溫度應(yīng)該是低于1538℃,所以應(yīng)該控制溫度在l535℃~l538℃,這時(shí)Fe2O3的分解溫度低,已經(jīng)分解了,鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)生是只有Fe3O4
【拓展延伸】:(1)在集氣瓶底部放少量的水或沙子,就能防止熱的固體濺落炸裂集氣瓶;
(2)已知反應(yīng)物和生成物,寫出反應(yīng)方程式即可:氧化鐵
高溫
四氧化三鐵+氧氣;
(3)如果包裝盒破損進(jìn)氣,空氣中的氧氣就把氧化亞鐵氧化,黑色就變成紅棕色氧化鐵;過氧化氫溶液和二氧化錳混合生成水和氧氣,2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑.
故答案為:
【實(shí)驗(yàn)探究】稀鹽酸(或硫酸銅);冒氣泡(或生成紅色固體);
【理論探討】l535℃~l538℃;Fe3O4;
【拓展延伸】
(1)在集氣瓶底部放少量的水(或在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙);
(2)氧化鐵
高溫
四氧化三鐵+氧氣;
(3)由黑色變成紅棕色;2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑.
點(diǎn)評(píng):本題考查鐵的化學(xué)性質(zhì),探究鐵的不同氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,以及控制反應(yīng)條件得到不同產(chǎn)物的方法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E、F分別是稀鹽酸、一氧化碳、鐵粉、二氧化碳、氧化鐵和氧氣中的一種物質(zhì),其中C為黑色固體,B為無色液體,用圓和五邊形表示這六中物質(zhì).它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(圖中“→”表示一種物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì),“-”表示兩端的物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng),圖中已略去部分物質(zhì)),請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出六種物質(zhì)(主要成分)的化學(xué)式;
(2)寫出B與C反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
;
(3)C與D反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

X、Y、Z是初中化學(xué)常見的物質(zhì),它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系.X是有毒氣體,Y是不支持燃燒的氣體,請(qǐng)回答問題.

①寫出X的化學(xué)式
 
;
②寫出Y→Z反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

③在自然界中,在自然界中Y轉(zhuǎn)化為O2的主要途徑是
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

尿素[CO(NH22]是農(nóng)業(yè)上重要的高效氮肥,計(jì)算:
①尿素的相對(duì)分子質(zhì)量.
②尿素中各元素的質(zhì)量比(按C、O、N、H的順序).
③尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

某同學(xué)將渾濁的湖水樣品倒入燒杯中,先加入白色粉末攪拌溶解,靜置一會(huì)后,用下列圖1所示的裝置進(jìn)行過濾,請(qǐng)問:

(1)白色粉末的名稱是
 

(2)圖1中還缺少的一種儀器,該儀器的作用是
 

(3)過濾后發(fā)現(xiàn),濾液仍渾濁,可能的原因是
 
.(一種即可)
(4)改進(jìn)后過濾,得到了澄清透明的水,這種水是
 
.(填純凈物、混合物)
(5)他按圖2將該水電解:
 
(填甲或乙)試管里產(chǎn)生的是氧氣.a(chǎn)端是電源的
 
極.(填正或負(fù))

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

“生活即學(xué)習(xí)”、“社會(huì)即教材”,化學(xué)在衣食住行、環(huán)境能源、材料科學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生等方面越來越大地體現(xiàn)自己的價(jià)值.

(1)芝麻醬具有豐富的營養(yǎng).如圖1為某品牌芝麻醬商標(biāo)的一部分.其中鈣、鐵、硒是指
 
(填序號(hào)).
A.分子    B.原子    C.單質(zhì)   D.元素
(2)為防止鋼鐵銹蝕,常在鐵制品表面刷含鋁粉的防銹漆,這是因?yàn)殇X在空氣中能自我保護(hù),表面形成一層致密的氧化膜.化學(xué)方程式是
 

(3)廢電池中鉛、鎘、汞等重金屬對(duì)土壤和水源的污染非常嚴(yán)重,小芳從廢干電池中回收有關(guān)物質(zhì)并進(jìn)行探究.
①她將如圖2電池中各物質(zhì)進(jìn)行分類,其中可回收的金屬材料是
 
.(寫一例即可)
②提取二氧化錳:除去二氧化錳中的少量碳粉(少量碳粉與二氧化錳不反應(yīng)),可采用的方法是
 

(4)對(duì)“高低不同的燃著的蠟燭罩上茶杯后誰先熄滅?”這一問題,甲、乙兩同學(xué)有不同的認(rèn)識(shí):甲同學(xué)認(rèn)為高的蠟燭先熄滅,乙同學(xué)認(rèn)為低的蠟燭先熄滅,誰也說服不了誰,于是他們設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想.
①實(shí)驗(yàn)中將兩支燃著的蠟燭罩上茶杯,一會(huì)兒后,都熄滅了.原因是:
 

②甲同學(xué)認(rèn)為高的蠟燭先熄滅,理由是
 

③乙同學(xué)認(rèn)為低的蠟燭先熄滅,理由是
 

本實(shí)驗(yàn)條件下,甲同學(xué)的猜想被證明是正確的,同時(shí)還觀察到茶杯內(nèi)壁變黑.由此我們可以得到啟發(fā):從著火燃燒的高樓房間中逃離,正確的方法是
 

A.用毛巾捂住鼻子        B.成站立姿勢跑出
C.沿墻角迅速爬向門外    D.打開窗戶跳出.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)興趣小組有一次活動(dòng)的內(nèi)容是:對(duì)一包干燥的紅色粉末組成進(jìn)行探究.請(qǐng)你參與并回答有關(guān)問題.
【教師提醒】它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三種固體中的一種或兩種組成.
【提出猜想】可能的組成:①只有Cu       ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3 ④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物     ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
【資料獲悉】(1)2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe2O3+3H2O     (2)白色無水CuSO4遇水變藍(lán)
【探究思路】利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以甄別,先分別探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步縮小范圍,然后再選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^實(shí)驗(yàn)探究其組成.(裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO2忽略不計(jì))
【實(shí)驗(yàn)探究】(1)甲同學(xué)取適量紅色粉末裝入試管中,按圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn).結(jié)果無水CuSO4沒有變藍(lán),從而排除猜想中的
 
.(填猜想中的序號(hào))
(2)丁同學(xué)為進(jìn)一步確定紅色粉末的組成,稱取該粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中,按圖2在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn).開始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體,過一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng).待反應(yīng)完全后,停止加熱,仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻.反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量,其數(shù)據(jù)如下表:
反應(yīng)前反應(yīng)后

玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為37.3g玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g

洗氣瓶和所盛溶液
的總質(zhì)量為180.0g
洗氣瓶和瓶中物質(zhì)
的總質(zhì)量為183.1g
【交流討論】
(1)在裝置A中先通CO氣體的作用是
 

(2)應(yīng)該選擇
 
組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來確定紅色粉末的組成,不選擇另一組的理由是
 
.最終計(jì)算結(jié)果表明:該紅色粉末的組成是猜想中的第
 
組(填序號(hào)).
(3)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
;實(shí)驗(yàn)中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為
 

(4)為了防止溶液倒吸,本實(shí)驗(yàn)停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處?
 
(填“需要”或“不需要”),理由是
 

【反思評(píng)價(jià)】戊同學(xué)指出:從環(huán)保角度,圖2裝置有嚴(yán)重不足之處.你認(rèn)為應(yīng)該如何改進(jìn)?
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

在做鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn),反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)集氣瓶底破裂,可能由
 
引起.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

下圖1是氯化銨和硫酸鈉的溶解度曲線,回答下列問題:
(1)50℃時(shí),30g氯化銨加入到50g水中不斷攪拌,能形成
 
g溶液.
(2)60℃時(shí),將氯化銨和硫酸鈉各35g分別溶于100g水中形成溶液,冷卻到20℃時(shí),有晶體析出的是
 

(3)將40℃時(shí)上述兩種物質(zhì)的飽和溶液分別升溫至45℃,所得氯化銨溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)
 
(填“>”、“<”或“=”)硫酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(4)80℃時(shí),將氯化銨和硫酸鈉各6g分別加入到盛有10g水的兩支試管中,充分溶解后,可觀察到如圖2所示的現(xiàn)象.你認(rèn)為圖2中
 
(填“甲”或“乙”)物質(zhì)是氯化銨.要使剩余的甲固體完全溶解,可以采取的方法是
 

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同步練習(xí)冊答案