【題目】每年世界上鋼鐵的產量很高,但鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失。鐵生銹有弊也有利。一化學興趣小組對某月餅包裝盒中的“脫氧劑”很好奇,他們觀察到“脫氧劑”外包裝標注的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉,打開發(fā)現(xiàn)灰黑色的固體中還夾雜著少量紅棕色粉末。

(資料獲悉)①鐵系“脫氧劑”的作用原理是利用鐵能被氧氣氧化,從而達到除氧保鮮的目的。鐵被氧氣氧化最終產物為紅棕色的Fe2O3(其他產物忽略不計)。

Fe2O3+3H2SO4Fe2SO43+3H2O Fe+Fe2SO433FeSO4。

③“堿石灰的干燥管”可以用來干燥氧氣、氫氣等氣體。

④鐵、活性炭、Fe2O3固體不溶于水,Fe2SO43、NaClFeSO4固體能溶于水。

(探究目的)小組同學欲探究該“脫氧劑”是否已經失效,并測定10.00g樣品各成分的質量,設計了以下探究實驗。

(實驗探究)(假設所有操作沒有損失)

步驟1:小剛用磁鐵接近樣品,發(fā)現(xiàn)磁鐵吸引了部分黑色固體。

步驟2:稱取10.00g樣品于一燒杯中,加足量水充分攪拌溶解后,過濾,將濾渣洗滌、干燥、稱得其質量為8.32g。

步驟3:按如圖裝置,將得到的8.32g固體與足量稀硫酸反應,用電子秤稱得反應前后總質量差為0.11g。

步驟4:將錐形瓶中反應后的液體過濾,并將濾渣洗滌、干燥后,稱得其質量為1.20g。

步驟5:分析測算步驟4中所得濾液得知:濾液中溶質是硫酸和硫酸亞鐵,且最后通過結晶分離出16.72g硫酸亞鐵。

(交流討論)

1)由步驟1得出的結論是_____。

2)步驟2目的是除去并測得_____的質量,得知該物質的質量為_____g

3)步驟4中濾渣的主要成分是_____,若沒有經過洗滌,則稱得的質量_____1.20g(填“>”或“=”或“<”)

4)小剛認為0.11g差值即為H2的質量,并由此計算出樣品中單質鐵的質量為3.08g。小華提出在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管,他這樣做的理由是_____。

5)小華還認真分析題中所給資料,他認為用產生H2的質量計算樣品中所含鐵的質量不合理,其理由是:_____

(學生實驗)小華將步驟3的裝置進行了改進,重新稱取10.00g樣品進行實驗,并準確測得固體與足量稀硫酸反應前后總質量差為0.1g。

6)請根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算10g該樣品中各成分的鐵和氧化鐵的質量。(只寫出結果)鐵:_____g,氧化鐵:_____g。

【答案】“脫氧劑”沒有完全失效 氯化鈉 1.68 活性炭 防止水蒸氣隨氫氣“跑”到裝置外面 樣品中的鐵,除了與稀硫酸反應生成氫氣外,還有一部分鐵與硫酸鐵溶液反應 2.8g 4.32g

【解析】

交流討論:

1)鐵能被磁鐵吸引,由步驟1得出的結論是“脫氧劑”沒有完全失效。

2)“脫氧劑”的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉,步驟2中加水溶解,過濾、洗滌,目的是除去并測得氯化鈉的質量,得知該物質的質量為10-8.32g=1.68g。

3)“脫氧劑”的成分中活性炭不溶于水也不與稀硫酸反應,步驟4中濾渣的主要成分是活性炭,若沒有經過洗滌,濾渣上附有溶質,則稱得的質量>1.20g。

4)反應在溶液中進行,在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管,這樣做的理由是防止水蒸氣隨氫氣到裝置外面。

5)鐵與硫酸鐵也能發(fā)生反應,用產生氫氣的質量計算樣品中所含鐵的質量不合理,理由是:樣品中的鐵,除了與稀硫酸反應生成氫氣外,還有一部分鐵與硫酸鐵溶液反應。

學生實驗:

6)設生成0.1g氫氣需要鐵的質量為x,則

解得x=2.8g;

故氧化鐵的質量為10g-1.68g-1.2g-2.8g=4.32g

練習冊系列答案
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【題目】化學興趣小組的甲、乙、丙三位同學發(fā)現(xiàn)實驗臺上有一瓶標簽殘缺的試劑(如圖),他們對此進行了如下探究。

(提出問題)這是一瓶什么溶液?

(猜想與假設)甲同學的猜想是Na2SO3溶液;乙同學的猜想是Na2SO4溶液,你的猜想是____(寫化學式,只寫一種)。

(查閱資料)

1)白色沉淀BaSO3不溶于水,但能溶于稀鹽酸。

2)硝酸具有強氧化性,能將BaSO3被氧化成BaSO4。

3Na2SO3與稀鹽酸反應產生無色氣體SO2,SO2能使澄清石灰水變渾濁,也能使品紅溶液褪色。

(進行實驗)

I.甲同學取適量的該溶液于試管中,滴加稀鹽酸產生無色氣體,甲同學認為自己的猜想成立,而乙同學認為甲的結論不合理,原因是______________________________________________。

II.乙同學為了驗證自己的猜想,做了如下實驗:

取適量的該溶液于試管中,先滴加足量的BaCl2溶液,再滴加過量稀硝酸,現(xiàn)象為___________,乙同學認為自己的猜想成立。

III.激發(fā)丙同學對乙同學的猜想又提出了質疑,丙認為加BaCl2和稀硝酸,Na2SO3也能產生沉淀,為了驗證自己的觀點,做了如下實驗:

步驟

操作

實驗現(xiàn)象

實驗結論

步驟1

取少量該溶液于試管中滴加足量的BaCl2溶液

______

步驟2

向步驟1的試管中滴加足量的稀鹽酸溶液

_____。

此溶液不是Na2SO4溶液。

步驟3

將步驟2中產生的氣體通入品紅溶液

品紅溶液褪色。

____。

寫出丙同學實驗過程中的化學方程式:____________________________,_____

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【題目】化學用語是學習化學的基本工具,請用化學符合或化學式填空:

12個鐵原子________

2)氦氣_________;

35個一氧化碳分子___________;

42個銨根離子________

5)最清潔的氣體燃料__________;

63個亞鐵離子______________

7)標出五氧化二磷中磷的化合價_________

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【題目】被稱為“第四類新材料”的玉米塑料學名叫“聚乳酸”,它是生物環(huán)保材料,可由乳酸(C3H603)合成而得,下列說法正確的是

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B.乳酸的相對分子質量為90g

C.90g乳酸完全燃燒時生成的二氧化碳質量132g

D.乳酸是有機高分子化合物

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【題目】硝酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線如圖所示:

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2t1℃時,將50g硝酸鉀加入到50g水中,充分溶解后,所得溶液的質量為_____。

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4)將t3℃時硝酸鉀和氯化鉀的飽和溶液各100g分別蒸發(fā)10g水,然后降溫至t2℃過濾,得到溶液a和溶液b。對于溶液a和溶液b,下列說法正確的是_____。

A 都是飽和溶液

B 溶液質量ab

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D 溶劑質量ab

E.溶質的質量分數(shù)a=b

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1)若用“”表示氫原子,用“”表示氧原子,用“”表示硫原子,上述反應過程可用如圖2表示:

該反應的化學方程式為_____;

2)若這兩個瓶子是質地較軟的塑料瓶,我們將會觀察到塑料瓶變癟了,原因是_____。

3)已知:相同條件下,相等體積的氣體所含的分子數(shù)目相等。反應完畢,瓶中剩余的氣體為_____,處理該氣體的方法(用化學方程式表示)是_____。;

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3)采集奧林匹克圣火,在奧林匹克的赫拉神廟前利用凹面鏡集中陽光來引燃火種。陽光為火種的燃燒提供了_________;鹁嫒紵龝r,_______能轉化為熱能和光能。

4)火炬燃燒系統(tǒng)內裝環(huán)保型燃料丙烷(C3H8 ),丙烷屬于_____(選“無機”或“有機”)化合物。當火炬點燃后,所發(fā)生反應的化學方程式為__________,所用燃料符合“綠色奧運”的要求,原因是____________

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【題目】鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大.鋅錳電池的構造如圖所示.請回答下列問題:

1)鋅錳電池所使用的下列材料中,屬于金屬材料是___,屬于合成材料的是___(填序號)。

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2)廢舊電池銅帽會生成一些綠色的銅銹,其主要成分為Cu2OH2CO3,化學式表明銅生銹除了水和氧氣外,還必須有___參與。

3)普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnNH32Cl2+2MnOOH,該反應中錳元素的化合價由+4變?yōu)?/span>______。

4)利用廢舊電池銅帽(含銅、鋅)制取海綿銅(Cu),并得到硫酸鋅溶液,主要流程如下(反應條件已略去):

已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O

①過程Ⅲ中的分離操作名稱為______;

②過程Ⅱ發(fā)生的化學反應方程式為 ______。

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