【題目】下圖是“XX牌貼身暖寶寶”使用說明書,小王等同學(xué)閱讀了使用說明后,對(duì)它的成分和發(fā)熱原理產(chǎn)生了興趣,和同學(xué)們一起進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

(1)【初步探究成分及發(fā)熱原理】

【提出問題】“暖寶寶”為什么能發(fā)熱?

【做出猜想】“暖寶寶”發(fā)出的熱量主要來自鐵粉氧化(即生銹)的過程。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋或結(jié)論

步驟1

取A、B兩袋“暖寶寶”,將A袋按使用說明打開外袋取出內(nèi)袋;而B袋不打開外袋。并將兩袋樣品放置在同樣的環(huán)境中。

A袋的“暖寶寶”溫度很快上升;B袋溫度_____

“暖寶寶”發(fā)熱是由于袋內(nèi)物質(zhì)與__接觸。

步驟2

24小時(shí)后,分別剪開A、B兩袋,各取少量袋內(nèi)物質(zhì)于兩支試管中,分別加入適量稀鹽酸。

A袋內(nèi)物質(zhì)部分溶解,產(chǎn)生黃色溶液;B袋內(nèi)物質(zhì)_____。

用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生黃色溶液的反應(yīng)

_____________________

【得出結(jié)論】 “暖寶寶”發(fā)出的熱量主要來自鐵粉發(fā)生氧化(生銹)的過程。

【繼續(xù)探究】小王和同學(xué)們想繼續(xù)探究“暖寶寶”發(fā)熱后,剩余物質(zhì)中是否還含有活性炭,他們?nèi)∵m量A袋內(nèi)物質(zhì)于燒杯內(nèi),加入過量_______,充分反應(yīng)后過濾,洗滌、干燥濾渣。

為進(jìn)一步驗(yàn)證黑色濾渣的成分,小王和小李同學(xué)分別設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)如圖所示的裝置,點(diǎn)燃濾渣,用澄清石灰水驗(yàn)證產(chǎn)物,你認(rèn)為______圖的裝置結(jié)論更可靠,理由是______

同學(xué)們分析鐵生銹是一個(gè)緩慢氧化的過程,從原料角度分析“暖寶寶”放熱現(xiàn)象之所以很明顯是因?yàn)椋?/span>

①鐵呈粉末狀,活性炭有吸附性,促使鐵能與氧氣、水等反應(yīng)更快;②_____________;

(2)【測定“暖寶寶”中的含鐵量】

取一片包裝完好的“暖寶寶”,剪開包裝,利用袋內(nèi)物質(zhì)立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)方法】 取樣品m g,利用如圖丙所示裝置與藥品,測反應(yīng)后生成氣體的體積。

【實(shí)驗(yàn)步驟】① 連接儀器,_______

② 將實(shí)驗(yàn)所用藥品裝入各儀器中,記錄量氣管初始刻度;

③ 打開分液漏斗活塞,加入足量稀硫酸至不再有氣泡冒出。在實(shí)驗(yàn)過程中,若燒瓶和量氣管內(nèi)氣體壓強(qiáng)過大,可將水準(zhǔn)管_____(填“上提”或“下移”);

④ 等恢復(fù)至室溫,并_______________后,再次記錄量氣管刻度。

【數(shù)據(jù)處理】

若實(shí)驗(yàn)條件下,氫氣的密度為d g/mL,測得氫氣體積為v mL。則該“暖寶寶”中鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為________________。(用含dvm的字母表示)

【交流討論】利用丙裝置,即使操作無失誤,測量結(jié)果仍會(huì)偏大,原因是__________,

小王重新設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖丁的實(shí)驗(yàn)裝置,利用該裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),在氣密性良好的前提下,如果往錐形瓶中注入的稀硫酸體積為V1 mL,充分反應(yīng)后,右側(cè)針筒中氣體變化的讀數(shù)為V2 mL,則反應(yīng)生成的氫氣的體積為_____________ mL。

(3)【測定“暖寶寶”中的氧化鐵的含量】

小李取了一片外袋已有部分破損的“暖寶寶”,剪開包裝,取10g袋內(nèi)物質(zhì)立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【查閱資料】① 2Fe(OH)3 ==== Fe2O3 + 3H2O ② Fe + 2 FeCl3 = 3 FeCl2

③ 在HCl和FeCl3的混合溶液中Fe先與FeCl3反應(yīng)

【實(shí)驗(yàn)記錄】

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①寫出產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式_____________

②經(jīng)該實(shí)驗(yàn)測定,該片已有破損的“暖寶寶”中的氧化鐵的含量為 _____ 。(寫出計(jì)算過程)

【答案】 無明顯變化 O2 (或空氣) 部分溶解,有氣泡產(chǎn)生,淺綠色溶液 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 稀鹽酸或稀硫酸 乙方案酒精燃燒生成的CO2會(huì)干擾實(shí)驗(yàn) 氯化鈉能加快鐵生銹 檢查裝置氣密性 【答題空10下移 調(diào)節(jié)量氣管與水準(zhǔn)管兩邊液面相平 ×100% 滴入燒瓶內(nèi)的稀硫酸占一定體積 V2—V1 Fe+2HCl=FeCl2+H2 16%

【解析】【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
A袋中的物質(zhì)與空氣接觸,只有鐵常溫能與氧氣反應(yīng)放出熱量,生成鐵銹(主要成分是Fe2O3),F(xiàn)e2O3與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,氯化鐵的溶液呈黃色,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;B袋沒有打開外袋,鐵粉沒有與氧氣接觸,不能發(fā)生緩慢氧化,故溫度無明顯變化,加入鹽酸,鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,氯化亞鐵的溶液呈淺綠色;

【繼續(xù)探究】根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng),活性炭和鹽酸不反應(yīng)的原理,加入過量的稀鹽酸除去鐵粉;根據(jù)活性炭燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳,可用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的產(chǎn)生,乙圖中酒精燃燒也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故甲裝置圖得出的結(jié)論更可靠;
①利用活性炭的吸附性可吸收空氣中的氧氣和水;
②氯化鈉也是促進(jìn)鐵粉生銹的因素之一,即氯化鈉能加快鐵生銹;
(3)①實(shí)驗(yàn)開始前必須先檢查裝置的氣密性;
③在實(shí)驗(yàn)過程中,若燒瓶和量氣管內(nèi)氣體壓強(qiáng)過大,可將水準(zhǔn)管下移,減小燒瓶和量氣管內(nèi)的壓強(qiáng);
④根據(jù)連通器的原理可以知道,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,應(yīng)該移動(dòng)調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管和量氣管中的液面相平后才能讀數(shù);
【數(shù)據(jù)處理】
解:設(shè)鐵粉的質(zhì)量為X
Fe+2HCl=FeCl2+H2
562
X dv

=, 解得:X=28dv
鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: ×100%;
【交流討論】
丙裝置加入的硫酸占據(jù)了一定的空間,使測得的氣體的體積偏大,從而使得測定結(jié)果偏高;使用丁裝置產(chǎn)生氣體的體積應(yīng)該等于注射器內(nèi)氣體的體積減去滴加的硫酸的體積,即反應(yīng)生成的氫氣的體積為V2—V1mL;
(4)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

混合物中的鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵的同時(shí)得到氫氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;

設(shè)生成0.2g氫氣參加反應(yīng)鐵粉的質(zhì)量為x
Fe+2HCl=FeCl2+H2
56 2
X0.2g

= 解得:x=5.6g,

根據(jù)反應(yīng)流程可知碳粉的質(zhì)量為1.9g,10.4g紅棕色粉末為Fe2O3,則未氧化變質(zhì)前Fe粉的質(zhì)量為:10.4g××100%=7.28g,則剩余鐵元素的質(zhì)量為7.28g-5.6g=1.68g,這1.68g的鐵元素發(fā)生了以下反應(yīng)Fe+2FeCl3=3FeCl2,即鐵單質(zhì)與氯化鐵中鐵元素的質(zhì)量比是1︰2,則參加反應(yīng)鐵單質(zhì)的質(zhì)量為1.68g×=0.56g,則破損的“暖寶寶”中的剩余鐵單質(zhì)的質(zhì)量為5.6g+0.56g=6.16g;氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量為7.28g-6.16g=1.12g,則對(duì)應(yīng)氧化鐵的質(zhì)量為1.12g÷(×100%)=1.6g,故該片已有破損的“暖寶寶”中的氧化鐵的含量為=16%。

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:

【題目】我國新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了PM2.5檢測指標(biāo)。PM2.5(particulate matter)是指2.5微米以下的細(xì)微顆粒物,它對(duì)于人體健康和環(huán)境質(zhì)量的影響很大。下列措施對(duì)PM2.5的治理起不到積極作用的是

A、城市道路定時(shí)灑水

B、大力發(fā)展火力發(fā)電

C、大力植樹造林

D、加強(qiáng)建筑工地?fù)P塵控制

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)金屬的說法正確的是( )

A. 常溫下金屬均為銀白色固體

B. 氧化鋁屬于合金的一種,有著廣泛的用途

C. 大多數(shù)金屬元素在自然界中以化合物的形式存在

D. 銹蝕后的鐵制品沒有回收價(jià)值,可以直接遺棄

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將含有可溶性雜質(zhì)的硫酸銅樣品溶于足量水,再向所得溶液中逐滴加入50g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鋇溶液(雜質(zhì)不與氯化鋇溶液反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)過程中,生成沉淀的質(zhì)量與滴入氯化鋇溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。試計(jì)算:

(1)恰好完全反應(yīng)時(shí),生成沉淀的質(zhì)量是 g。

(2)氯化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】全球近140個(gè)國家將在2020年前禁止生產(chǎn)和出口含汞產(chǎn)品,如熒光燈、化妝品、血壓計(jì)等。關(guān)于汞元素的相關(guān)信息正確的是( 。

A. 汞的化學(xué)式為Hg B. 汞原子的相對(duì)原子質(zhì)量為200.6g

C. 汞原子的中子數(shù)是80 D. 汞為非金屬元素

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將一個(gè)不與鹽酸反應(yīng)的小球放入盛有鹽酸的燒杯中,小球漂浮在液面上,將幾枚潔凈的小鐵釘投入燒杯中,當(dāng)不再有氣泡逸出時(shí)(忽略溶液體積的變化),小球的位置與開始時(shí)比較,將( )

A. 下沉一些 B. 不變 C. 上浮一些 D. 無法判斷

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列圖中所示的實(shí)驗(yàn)操作正確的是( 。

A. 取用大理石 B. 加熱液體

C. 測定溶液pH D. 稀釋濃硫酸

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國第四套人民幣硬幣中,一元幣為鋼芯鍍鎳合金,伍角幣為鋼芯鍍銅合金,一角幣為鋁合金或不銹鋼,在選擇鑄造硬幣的材料時(shí),不需要考慮的因素是( 。

A.金屬的硬度 B.金屬的導(dǎo)熱性

C.金屬的耐腐蝕性 D.金屬價(jià)格與硬幣面值的吻合度

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組初步設(shè)計(jì)了“收集不同體積比例的二氧化碳和一氧化碳混合氣體”的實(shí)驗(yàn)方案(部分夾持裝置及導(dǎo)管已略去)。請(qǐng)回答下列問題:

方案一:如圖1所示

(1)請(qǐng)寫出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。

(2)該實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得二氧化碳和一氧化碳混合氣體,其原因是____。

方案二:如圖2所示

(3)請(qǐng)寫出該氣體與炭粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。

方案三:如圖3所示

(4)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。

(5)裝置B的作用:______。

(6)CO氣體應(yīng)由___(填“a”或“b”)通入。

(7)寫出裝置C中濃硫酸的兩點(diǎn)主要作用:①__________;②________。(答對(duì)一點(diǎn)即得分)

該化學(xué)小組用圖示的裝置進(jìn)行一氧化碳和二氧化碳混合氣體的分離和干燥。其中a為鐵夾,b為分液漏斗的活塞。

(8)甲瓶內(nèi)盛__________溶液,分液漏斗內(nèi)盛__________,乙瓶中盛__________。

(9)實(shí)驗(yàn)先分離出________,方法是先關(guān)閉b,再打開a。

(10)再收集_________,方法是先關(guān)閉a,再打開b。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案