草酸亞鐵晶體(FeC2O4﹒2H2O)是一種淺黃色固體，難溶于水，受熱易分解，是生產(chǎn)鋰電池的原材料。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證草酸亞鐵熱分解的氣體產(chǎn)物，并用熱重法（TG）確定其分解后固體產(chǎn)物的組成。探究過(guò)程如下：
【查閱資料】
1. 草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物是H2O、CO、CO2
2. 白色的無(wú)水CuSO4遇水蒸氣會(huì)變成藍(lán)色
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

（1）從環(huán)保角度考慮，該套實(shí)驗(yàn)裝置的明顯缺陷是         。
（2）可選擇以下實(shí)驗(yàn)裝置中的     (選填：“甲”或“乙”)作為虛線(xiàn)中的“熱分解裝置”。

【問(wèn)題討論】
（3）D中濃硫酸的作用是       ，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀(guān)察到B中白色無(wú)水CuSO4變成藍(lán)色，C中澄清石灰水變渾濁，E中           （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），則可證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物是H2O、CO2、CO。
（4）該興趣小組進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃熱分解裝置中的酒精燈，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃E處的酒精燈，原因是                                             。
（5）若通過(guò)F裝置中澄清石灰水變渾濁來(lái)證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物中有CO，則需在C和D裝置之間增加盛有     (填物質(zhì)的名稱(chēng)或化學(xué)式)溶液的洗氣瓶。
【數(shù)據(jù)分析】
（6）稱(chēng)取3.60g草酸亞鐵晶體(FeC2O4﹒2H2O，相對(duì)分子質(zhì)量180)用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn)如下圖所示，請(qǐng)分析該圖回答下列問(wèn)題：

①過(guò)程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                               。
②3000℃時(shí)剩余固體只有一種且是鐵的氧化物，試通過(guò)計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式或名稱(chēng)         。（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（1）未進(jìn)行尾氣處理  （2）乙  （3）干燥氣體   黑色固體變成紅色
（4）將裝置中的空氣排盡，防止CO和空氣的混合氣體受熱爆炸   （5）NaOH
（6）①FeC2O4?2H2OFe C2O4+2H2O↑  
②Fe2O3(或氧化鐵)
解：m(Fe)= 3.60g×= 1.12g
m(O)= 1.60g－1.12g＝0.48g

 

 


試題分析：（1）草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物是H2O、CO、CO2，其中一氧化碳?xì)怏w如排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，所以該裝置應(yīng)在最后加上尾氣處理裝置。
（2）草酸亞鐵晶體是固體，所以加熱時(shí)試管口向略向下傾斜以防止產(chǎn)生的水倒流回試管底部引起試管的炸裂。因此應(yīng)選乙裝置作用熱分解裝置。
（3）裝置B的作用是檢驗(yàn)生成的物質(zhì)中是否有水，裝置C的作用是檢驗(yàn)生成物中是否有二氧化碳。裝置D中的濃硫酸的作用是將氣體進(jìn)行干燥，以防水蒸氣影響后面的反應(yīng)。
（4）先點(diǎn)燃熱分解裝置中的酒精燈，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃E處的酒精燈。是為了利用生成的氣體將裝置內(nèi)的空氣排出，以防止形成一氧化碳與空氣的混合氣體在加熱時(shí)發(fā)生爆炸。
（5）若通過(guò)F裝置中澄清石灰水變渾濁來(lái)證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物中有CO，則需要將固體分解生成的二氧化碳全部除去。因此需要在C（驗(yàn)證生成的氣體中有二氧化碳）和D裝置之間增加盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶。
（6）①?gòu)膱D中可知在過(guò)程Ⅰ中固體的質(zhì)量減少值為0.72g。這是晶體中所含結(jié)晶水的質(zhì)量。
3.60g草酸亞鐵晶體(FeC2O4﹒2H2O)含結(jié)晶水的質(zhì)量為：3.60g×（×100%）=0.72g
所以過(guò)程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)為：FeC2O4?2H2O △Fe C2O4+2H2O↑
②已知剩余固體的質(zhì)量為1.60g，且是鐵的氧化物。求該氧化物的化學(xué)式�？上雀鶕�(jù)鐵元素在草酸亞鐵晶體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出鐵元素的質(zhì)量，再利用鐵和氧元素在氧化物中的質(zhì)量進(jìn)行求解。具體解題過(guò)程如下：
解：m(Fe)= 3.60g×= 1.12g
m(O)= 1.60g－1.12g＝0.48g

 

 

考點(diǎn)：
點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合草酸亞鐵晶體的分解考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析（根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算）等知識(shí)點(diǎn)。綜合性較強(qiáng)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)做了改進(jìn)，在密閉容器里進(jìn)行磷的燃燒，以防止產(chǎn)生的白煙污染空氣。他們?cè)O(shè)計(jì)了圖示實(shí)驗(yàn)：選用容積為50 mL的試管作反應(yīng)容器，選用50mL的注射器（開(kāi)始時(shí)活塞處于20 mL刻度處）來(lái)測(cè)量磷燃燒時(shí)所消耗氧氣的體積。

I．實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
(1)檢查裝置的氣密性。
(2)裝入藥品，連接好儀器。
(3)夾緊彈簧夾，加熱白磷，觀(guān)察現(xiàn)象。  
(4)等燃燒結(jié)束，試管冷卻后打開(kāi)彈簧夾，觀(guān)察現(xiàn)象。
II．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄：
在步驟(3)中加熱時(shí)觀(guān)察到白磷燃燒，產(chǎn)生                     ，此時(shí)活塞        移動(dòng)（填“向左”或“向右”或“不”）。
在步驟(4)中待裝置冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀(guān)察到活塞慢慢        移動(dòng)（填“向左”或“向右”），最終停在約        mL刻度處（取整數(shù)值）。
Ⅲ．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣占空氣的體積分?jǐn)?shù)約為                。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

幾年前，一輛載滿(mǎn)20t電石的掛車(chē)，在浙江濱江區(qū)燃起熊熊大火并伴有大量黑煙．事故路面上灑落了五六百米燃著的石頭．這輛貨車(chē)在雨中整整燃燒了一天，消防官兵對(duì)大火也束手無(wú)措，場(chǎng)面讓人震撼．大家對(duì)電石的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，請(qǐng)你一起與他們完成下列探究活動(dòng)．
【查閱資料】電石的主要成分是碳化鈣（CaC2），可以與水反應(yīng)生成一種可燃性氣體及白色固體．常見(jiàn)的可燃性氣體中，乙炔（C2H2）燃燒時(shí)伴有大量黑煙．
【猜想與假設(shè)】
電石與水反應(yīng)生成的可燃性氣體是：氧氣、氫氣或乙炔（C2H2）；電石與水反應(yīng)生成的白色固體是：氧化鈣、氫氧化鈣或碳酸鈣．大家做出以上推斷的理由是                 ．
大家討論后一致認(rèn)為該氣體不可能是氧氣，原因是                  ，白色固體不可能是氧化鈣，原因是（用化學(xué)方程式表示）                         ．
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）取適量電石加水反應(yīng)，收集生成的氣體，驗(yàn)純后點(diǎn)燃．
氣體燃燒，產(chǎn)生黃色火焰并伴有濃烈黑煙．
電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是       
（2）取適量反應(yīng)后生成的固體于試管中，滴加過(guò)量稀鹽酸．
固體溶解，            ．
電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體不是碳酸鈣
（3）取適量反應(yīng)后生成的固體于試管中加水，向上層清液中滴加2～3滴      ．
溶液變紅
電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體是氫氧化鈣
 
【反思交流】載有電石的貨車(chē)可以在雨中整整燃燒一天而不熄滅，說(shuō)明電石與水的反應(yīng)是（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

化學(xué)小組同學(xué)探究“酸的化學(xué)性質(zhì)”，請(qǐng)你參與并完成下列部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
 

①號(hào)試管：固體溶解，產(chǎn)生氣泡，放熱；
②號(hào)試管：　   　．
a、金屬活動(dòng)性：
鎂　 　銅（填“＞”或“＜”）
b、涉及到的化學(xué)方程式　        　．
（2）

③號(hào)試管：綠色粉末逐漸溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液顯藍(lán)色．
④號(hào)試管：綠色粉末逐漸溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液顯綠色．
Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
Cu2（OH）2CO3+4HCl═2CuCl2+3H2O+CO2↑
 
【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】堿式碳酸銅與稀硫酸反應(yīng)形成的CuSO4溶液顯藍(lán)色，而與鹽酸反應(yīng)形成的CuCl2溶液顯綠色．
【提出問(wèn)題】同樣都含有Cu2+，為什么③號(hào)試管中的CuSO4溶液顯藍(lán)色，而④號(hào)試管中的CuCl2溶液顯綠色．
【猜想與假設(shè)】猜想一：若溶液中Cu2+顯藍(lán)色，則SO42+對(duì)Cu2+顯色無(wú)影響，而Cl﹣對(duì)Cu2+顯色有影響；
猜想二：若溶液中Cu2+顯綠色，則　               　；
猜想三：…
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們用下列兩種不同方案初步驗(yàn)證猜想一，請(qǐng)你補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)所需試劑：
方案一：取少量③號(hào)試管中的溶液于另一支試管中，向其中加入　     　，觀(guān)察到預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想一正確．
方案二：取少量④號(hào)試管中的CuCl2溶液于另一支試管中，向其中加入　    　，觀(guān)察到預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想一正確．
【評(píng)價(jià)與反思】同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，體會(huì)到了溶液顏色成因復(fù)雜，相關(guān)知識(shí)還有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

課本中有一問(wèn)：為什么汗水有咸味？學(xué)習(xí)小組同學(xué)為此開(kāi)展探究．
提出問(wèn)題；汗水中產(chǎn)生咸味的物質(zhì)是什么？
假設(shè)與猜想：根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測(cè)，汗水中產(chǎn)生咸味的物質(zhì)可能是　       　．
查閱資料：用鉑絲醮取少許含有鈉元素的溶液（或物質(zhì)）在酒精燈火焰上灼燒，會(huì)呈現(xiàn)黃色火焰．
制訂計(jì)劃：為了證明咸味物質(zhì)是猜想中的物質(zhì)，一是要證明汗水溶液中含有陰離子　 　（填寫(xiě)離子符號(hào)），二是要證明汗水溶液中有陽(yáng)離子　     　（填寫(xiě)離子符號(hào)）．
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
證明陰離子的實(shí)驗(yàn)：向汗水溶液中滴加　  　溶液，再加入少量稀硝酸，振蕩，仍有白色沉淀產(chǎn)生．
證明陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)：　                                                   　．
結(jié)論：經(jīng)上述實(shí)驗(yàn)證明，汗水中的咸味物質(zhì)就是猜想中的物質(zhì)．
分析與交流：上述實(shí)驗(yàn)中，證明陰離子存在的化學(xué)反應(yīng)方程式為：　             　，該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

我國(guó)第四套人民幣硬幣中使用到鎳（Ni）、銅、鐵等金屬．某興趣小組決定探究Ni、Fe、Cu的金屬活動(dòng)性順序．
（1）【查閱資料】
鎳能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，生成可溶于水的正二價(jià)鎳鹽，并放出氫氣．
①寫(xiě)出鎳與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式　         　．
②結(jié)合所學(xué)知識(shí)，　  　（填“能”或“不能”）直接比較出Ni、Fe的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱．
（2）【探究實(shí)驗(yàn)】（所用金屬片均已用砂紙打磨．）
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)現(xiàn)結(jié)論

相同濃度的NiSO4
鐵片表面有固體析出，銅片表面　         　．
三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?u>　            　．
 
（3）【遷移應(yīng)用】
用鎳片、硫酸亞鐵溶液和　    　溶液通過(guò)實(shí)驗(yàn)也能判斷Fe、Ni、Cu的金屬活動(dòng)性順序．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用電解水的方法測(cè)定水的組成后，提出問(wèn)題：“測(cè)定水的組成還有其他的方法嗎？”經(jīng)過(guò)討論后，得到了肯定的答案，邀請(qǐng)你一起對(duì)此展開(kāi)探究。

［設(shè)計(jì)方案］甲同學(xué)利用氫氣還原氧化銅的原理和下圖裝置及藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（操作規(guī)范）。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為      ，洗氣瓶B中濃硫酸的作用為   
［實(shí)驗(yàn)探究］當(dāng)玻璃管中固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：①裝置C的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)后減少了1.6g；②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)后增加了1.82g，用此數(shù)據(jù)算得水中H、O元素的質(zhì)量比為      ，而由水的化學(xué)式算得H、O元素的質(zhì)量比為         。
［分析交流］針對(duì)上述結(jié)果與理論值有偏差，乙同學(xué)認(rèn)為：該裝置存在缺陷，此觀(guān)點(diǎn)得到了大家的認(rèn)同，你對(duì)此改進(jìn)的方法是    （假設(shè)生成的水完全被D中堿石灰吸收，裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO2忽略不計(jì)）。小組同學(xué)用改進(jìn)后的裝置重新實(shí)驗(yàn)得到了正確結(jié)果。
［意外發(fā)現(xiàn)］丙同學(xué)不小心將反應(yīng)后的少量紅色固體a灑落到多量稀硫酸中了，發(fā)現(xiàn)除了有紅色固體b以外，溶液的顏色由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。
［提出問(wèn)題］銅與稀硫酸是不反應(yīng)的，這里溶液的顏色為什么會(huì)變藍(lán)呢？
［查閱資料］①CuO被還原的過(guò)程中會(huì)有Cu2O生成，Cu2O也能被還原在Cu；
②Cu2O固體是紅色的，它一稀硫酸的反應(yīng)為：
Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O.
[得出結(jié)論]紅色固體a中含有Cu2O。
［分析交流］紅色固體a中含有Cu2O是否會(huì)影響水組成的測(cè)定結(jié)果    （填“影響”或“不影響”）。
［提出猜想］針對(duì)紅色固體a的成分，小組同學(xué)提出猜想①是：Cu2O和Cu；猜想②是：           。
［拓展探究］丁同學(xué)利用改進(jìn)后的裝置及藥品重新實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后固體質(zhì)量的方法去確定哪種猜想成立，他已稱(chēng)得：①玻璃管的質(zhì)量；②反應(yīng)前紅色固體a和玻璃管的總質(zhì)量，完全反應(yīng)后，你認(rèn)為他還需要稱(chēng)量          的質(zhì)量。
［教師點(diǎn)撥］稱(chēng)取一定質(zhì)量的紅色固體a與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后再稱(chēng)量紅色固體b的質(zhì)量，也可以確定哪種猜想成立。
［定量分析］小組同學(xué)再次實(shí)驗(yàn)，他們開(kāi)始稱(chēng)取質(zhì)量為3.6g的紅色固體a，與足量的稀硫酸完全反應(yīng)后得到紅色固體b為2g 。假如3.6g紅色固體a都是Cu2O，請(qǐng)你計(jì)算出生成銅的質(zhì)量（利用Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O.進(jìn)行計(jì)算，寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）；然后，通過(guò)與實(shí)際得到的固體2g進(jìn)行比較，判斷猜想       成立（填①或②）。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

圖甲是探究質(zhì)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，錐形瓶?jī)?nèi)插有一根上端系有一小氣球、下端能與白磷接觸的玻璃管．
（1）引燃白磷，氣球脹大，待錐形瓶冷卻至室溫后，又看到氣球變癟，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：　        　；在玻璃管上方系一氣球的主要目的是　                  　．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后（錐形瓶已冷卻到室溫），將錐形瓶瓶口倒置于盛滿(mǎn)水的水槽中（如圖乙所示，瓶口貼緊水面），拔下瓶塞，發(fā)現(xiàn)水進(jìn)入錐形瓶中，則進(jìn)入瓶中的水約占錐形瓶的容積的　　    ．
（3）由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是　   　．（填序號(hào)）
①原子種類(lèi)         ②原子數(shù)目      ③分子種類(lèi)    ④分子數(shù)目      ⑤元素種類(lèi)
⑥物質(zhì)種類(lèi)．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬。
(1)寫(xiě)出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式             
(2)新型材料納米級(jí)Fe粉能用作高效催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用還原法制備納米級(jí)Fe粉，其流程如下圖所示：

①納米級(jí)Fe粉在空氣中易自燃。實(shí)驗(yàn)中通人N2的目的是                。
②寫(xiě)出Ⅱ中H2還原FeCl2,置換出鐵的化學(xué)方程式                         。

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