【題目】為探究鐵的化學(xué)性質(zhì),某學(xué)習(xí)小組做了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)。他們觀察到試管a中鐵粉全部溶解,產(chǎn)生大量氣泡,溶液呈①____色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為②____;試管b中有③______色固體生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為④_____。為進(jìn)一步確定試管a所得溶液中的溶質(zhì)成分和試管b所得固體的組成,他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。

(提出猜想)(1)試管a中的溶質(zhì)成分:猜想一:FeSO4;猜想二:⑤______。

(2)試管b中固體的組成:猜想三:Cu; 猜想四:Fe和Cu。

(實(shí)驗(yàn)探究)甲圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將試管a、試管b內(nèi)的物質(zhì)全部倒入同一燒杯中(如乙圖所示),他們驚奇地發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)溶液中產(chǎn)生大量氣泡。

(總結(jié)交流)經(jīng)過(guò)討論,大家一致認(rèn)為上述猜想中正確的是⑥_______。

(拓展探究)某混合溶液由硫酸銅和硫酸溶液組成。上述小組同學(xué)取192.4g該混合溶液于燒杯中,然后往其中加入33.6g鐵粉,充分混合后,恰好完全反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為0.4g。計(jì)算:

(3)原混合溶液中H2SO4的質(zhì)量______。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

(4)原混合溶液中CuSO4和H2SO4的質(zhì)量比______。

(5)完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

【答案】淺綠 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu H2SO4FeSO4 猜想二和猜想四 19.6g 160:49 45.6%

【解析】

鐵和硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵,觀察到試管a中鐵粉全部溶解,產(chǎn)生大量氣泡,溶液呈 綠色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2;試管b中是鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,有紅色固體生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;

提出猜想:(1)試管a中的溶質(zhì)成分:猜想一為鐵和硫酸恰好反應(yīng),無(wú)硫酸剩余,所以溶質(zhì)只有FeSO4;猜想二為硫酸過(guò)量,溶質(zhì)為剩余的H2SO4和生成的FeSO4;

總結(jié)交流甲圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將試管a、試管b內(nèi)的物質(zhì)全部倒入同一燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)溶液中產(chǎn)生大量氣泡。說(shuō)明是鐵和硫酸反應(yīng)生成氫氣,所以是有鐵剩余和硫酸剩余的情況,對(duì)應(yīng)的正確猜想為猜想二和猜想四;

設(shè)溶液中H2SO4的質(zhì)量為x,生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量為y,消耗的鐵的質(zhì)量為z。

x=19.6g

y=30.4g

z=11.2g

則與硫酸銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為33.6g﹣11.2g=22.4g;

設(shè)硫酸銅的質(zhì)量為a,生成的銅的質(zhì)量為b,生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量為c。

a=64g

b=25.6g

c=60.8g

原混合溶液中CuSO4H2SO4的質(zhì)量比64g :19.6g =160:49;

完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)該微觀反應(yīng)過(guò)程中共出現(xiàn)了_____種氧化物;

(2)上述該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______;

(3)對(duì)此轉(zhuǎn)化過(guò)程的認(rèn)識(shí),不正確的是_______(填字母序號(hào))

A.催化劑是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的條件 B.能減少碳元素排放量

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A. 丁一定是化合物

B. 乙可能是這個(gè)反應(yīng)的催化劑

C. 該反應(yīng)可以是碳酸鈣或過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)

D. 參加反應(yīng)的丁的質(zhì)量一定等于生成甲和丙的質(zhì)量之和

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請(qǐng)回答:

(1)金屬 A 是_____;操作 a 的名稱(chēng)是_____;

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(2)與C粒子化學(xué)性質(zhì)相似的是_________(填字母序號(hào))。

(3)由A、C形成的化合物的化學(xué)式為___________。

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A. 該反應(yīng)是化合反應(yīng)

B. 該反應(yīng)有2種生成物

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(2)反應(yīng)后,生成D和C兩種粒子的個(gè)數(shù)比為____;

(3)下列結(jié)論中,正確的是____。

a.反應(yīng)前后各元素化合價(jià)均發(fā)生改變

b.反應(yīng)前后分子的個(gè)數(shù)沒(méi)有改變

c.B和C屬于氧化物

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