某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行了研究。

【提出假設(shè)】  該反應(yīng)中的氣體產(chǎn)物可能是CO或者是CO2和CO的混合物。

【查閱資料】  氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO2）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)狻?

【設(shè)計(jì)方案】  如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉充分反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

 


試回答下列問題：

(1) 按上圖連接裝置，如何檢查該裝置的氣密

性                                               。

(2) 廣口瓶內(nèi)盛放的試劑為         ，其作用

為                                      。

(3) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先打開彈簧夾2一段時(shí)間后關(guān)閉，同時(shí)打開彈簧夾1；再點(diǎn)燃酒精噴燈，理由是

                                      ；                                             。

(4) 稱取3.20 g氧化鐵、2.00 g炭粉混合均勻，放入質(zhì)量為48.48 g的硬質(zhì)玻璃管中；待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時(shí)間的氮?dú)狻＠鋮s至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24 g。經(jīng)進(jìn)一步測定得知參加反應(yīng)的氧元素質(zhì)量為0.96 g。從而確認(rèn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO2和CO的混合物，理由是               。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果判斷，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中n（CO2）:  n（CO）＝          ，

(5) 有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善，你認(rèn)為應(yīng)作如何改進(jìn)？

                                                                       。

(1) 在整套裝置末端接一帶彎玻璃導(dǎo)管的乳膠管，并將玻璃導(dǎo)管末端放在盛有水的水槽中；用酒精燈在氣體發(fā)生裝置下面微熱，玻璃導(dǎo)管末端有氣泡產(chǎn)生；停止加熱后，玻璃導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱，則不漏氣

(2) 濃硫酸，吸收產(chǎn)生的氮?dú)庵械乃@得干燥的氮?dú)狻?/p>

(3) 為了排盡整套裝置中的空氣；關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2將導(dǎo)致制氮?dú)庋b置內(nèi)氣壓升高，可能會(huì)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

(4) 經(jīng)計(jì)算反應(yīng)后的氣體中碳、氧原子的物質(zhì)的量之比為2∶3；1：1。

(5) 在尾氣出口處加一點(diǎn)燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置


解析:

該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是產(chǎn)物中的碳元素全部來自炭粉、氧元素全來自氧化鐵，故要排除空氣中氧氣、二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，需用氮?dú)馀疟M裝置中的空氣。根據(jù)硬質(zhì)玻璃管中質(zhì)量的減輕和氫氧化鈉溶液的增重確定產(chǎn)物的成分。

 (1) 將末端玻璃管浸入盛有水的燒杯，酒精燈微熱氣體發(fā)生裝置看是否有氣泡冒出，這許多同學(xué)都不難想到。但若裝置氣密，冷卻后裝置內(nèi)氣體體積減小，玻璃導(dǎo)管中水柱會(huì)上升，這是許多同學(xué)容易忽略的。

 (2) 氣體里的水也會(huì)被氫氧化鈉溶液吸收，干擾實(shí)驗(yàn)，故需干燥氮?dú)狻?

 (3) 為了排盡整套裝置中的空氣；關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2將導(dǎo)致制氮?dú)庋b置內(nèi)氣壓升高，可能會(huì)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

 (4) 硬質(zhì)玻璃管減重1.44克，而氧是0.96克，故碳是0.48克。參加反應(yīng)的碳、氧原子數(shù)比為2：3，故可得出結(jié)論。令n（CO2）= x，n（CO）=y。（x+y）： (2x+y)=2：3,x：y=1：1。

 (5) 尾氣中含有有毒氣體CO，故需燃燒以免污染空氣。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

甲醛是世界衛(wèi)生組織（WHO）確認(rèn)的致癌物和致畸物質(zhì)之一．我國規(guī)定：室內(nèi)甲醛含量不得超過0.08mg?m-3．某研究性學(xué)習(xí)小組欲利用酸性KMnO4溶液測定空氣中甲醛的含量，請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)．
【測定原理】KMnO4（H+）溶液為強(qiáng)氧化劑，可氧化甲醛和草酸．
4MnO4-+5HCHO+H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【測定裝置】部分裝置如圖1所示

[測定步驟]
①用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取5.00mL1.00×10-3mol?L-1KMnO4溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4酸化．
②將1.00×10-3 mol?L-1的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液置于酸式滴定管中備用．
③打開
a
a
，關(guān)閉
b
b
（填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新裝修的房屋室內(nèi)空氣．關(guān)閉
a
a
，打開
b
b
（填“a”或“b”），再推動(dòng)注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應(yīng)．再重復(fù)③操作4次．
④將洗氣瓶中溶液轉(zhuǎn)移到錐形瓶中（包括洗滌液），再用標(biāo)準(zhǔn)草酸溶液進(jìn)行滴定，記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積．
⑤再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次，實(shí)驗(yàn)所消耗草酸溶液的體積平均值為12.38mL．
【交流討論】
（1）計(jì)算該居室內(nèi)空氣中甲醛的濃度
18
18
mg?m-3，該居室的甲醛
是
是
（填是或否）超標(biāo)．
（2）某同學(xué)用該方法測量空氣中甲醛的含量時(shí)，所測得的數(shù)值比實(shí)際含量低，請(qǐng)你對(duì)其可能的原因（假設(shè)溶液配制、稱量或量取及滴定實(shí)驗(yàn)均無錯(cuò)誤）提出合理假設(shè)：
注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導(dǎo)氣管伸入KMnO4溶液中太淺等
注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導(dǎo)氣管伸入KMnO4溶液中太淺等
（至少答出2種可能性）．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)加以改進(jìn)．有同學(xué)提議：可將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（圖2），有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是
增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應(yīng)充分
增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應(yīng)充分
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2010?和平區(qū)一模）Ⅰ．某化學(xué)興趣小組探究飽和氯水與石灰石的反應(yīng)，并制取較濃的HClO溶液和對(duì)所得溶液中的部分陰離子進(jìn)行檢驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
步驟1 在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應(yīng)，過濾，將濾液分為若干份． 有少量氣泡產(chǎn)生，溶液的黃綠色褪去．
步驟2 將第一份濾液與稀鹽酸混合． 產(chǎn)生大量氣泡．
步驟3 將第二份濾液加熱． 溶液變渾濁，且有大量無色氣體產(chǎn)生．
（1）用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)解釋石灰石溶解氯水的原因
將石灰石放在水中有CaCO3（S）=Ca2+（aq）+CO32-（aq）平衡存在，氯水中存在Cl2+H2O?H++Cl-+HClO平衡，加入到氯水中又有2H++CO32-=H2O+CO2↑發(fā)生，H+-的濃度減少，平衡正向移動(dòng)，石灰石溶解了氯水
將石灰石放在水中有CaCO3（S）=Ca2+（aq）+CO32-（aq）平衡存在，氯水中存在Cl2+H2O?H++Cl-+HClO平衡，加入到氯水中又有2H++CO32-=H2O+CO2↑發(fā)生，H+-的濃度減少，平衡正向移動(dòng)，石灰石溶解了氯水
．
（2）步驟2、步驟3的實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩际?!--BA-->
檢驗(yàn)HCO3-離子
檢驗(yàn)HCO3-離子
，為達(dá)到該實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還可以采取的方法是
另取一份濾液，加入NaOH溶液，觀察有無沉淀產(chǎn)生
另取一份濾液，加入NaOH溶液，觀察有無沉淀產(chǎn)生
．
（3）請(qǐng)你設(shè)計(jì)-個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明步驟1所得濾液中的HClO濃度比飽和氯水中HClO濃度大：
同時(shí)將濾液和飽和氯水滴在有色布條上，比較有色布條褪色的快慢
同時(shí)將濾液和飽和氯水滴在有色布條上，比較有色布條褪色的快慢
．
Ⅱ．摩爾鹽[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是化學(xué)分析中常用的還原劑．某研究性學(xué)習(xí)小組按以下步驟制取摩爾鹽：
①用30%的NaOH溶液和廢鐵屑混合、煮沸、冷卻、分離；
②用①處理過的鐵屑和稀H2SO4反應(yīng)制取FeSO4；
③將②制得的FeSO4溶液與[（NH4）2SO4溶液混合，結(jié)晶得到摩爾鹽．
試回答下列問題：
（1）如何從溶液中分解出摩爾鹽？
（2）如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)證明得到的產(chǎn)品中有Fe2+？
（3）為了確定產(chǎn)品中亞鐵離子的含量，某研究小組用KMnO4酸性溶液進(jìn)行滴定，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式：
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
．
（4）現(xiàn)有等濃度的①（NH4）2CO3  ②（NH4）2SO4  ③（NH4）2Fe（SO4）2溶液，其中c（NH4+）由大到小的順序是：
③②①
③②①
（填序號(hào)）．

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年安徽省皖北協(xié)作區(qū)髙三年級(jí)聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

二氧化氮（NO2)是一種具有高度活性的氣態(tài)物質(zhì)，NO2與Na2O2均具有較強(qiáng)的氧化性，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)二者能否發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行探究。

【實(shí)驗(yàn)】

下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備NO2的說法正確的是_______

a．實(shí)驗(yàn)室常用銅和濃硝酸反應(yīng)制取二氧化氮

b．二氧化氮常用向下排空氣法收集

c．二氧化氮易溶于水，尾氣可用水吸收.

d．用注射器收集的二氧化氮，壓縮后顏色變淺

e．實(shí)驗(yàn)后容器中殘留液需用堿液處理

【提出假設(shè)】

假設(shè)一：NO2與Na2O2二者不反應(yīng)；

假設(shè)二：NO2能被Na2O2氧化；

假設(shè)三：                            

【查閱文獻(xiàn)】

NO2在反應(yīng)中能生成HNO3和HNO2；HNO2旣有氧化性，又有還原性，能被強(qiáng)氧化劑如KMnO4氧化。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設(shè)    不成立。

(2)若假設(shè)二成立，反應(yīng)的化學(xué)方程式是               。

(3)為驗(yàn)證假設(shè)二是否成立，該小組同學(xué)做了如下定性實(shí)驗(yàn)研究，請(qǐng)完成下表內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)步驟

（不要求寫具體操作過程，儀器任選）

預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

取適量的白色固體置于試管中，…………

 

 

【定量分析】

若實(shí)驗(yàn)前該小組同學(xué)用托盤天平稱量過氧化鈉的質(zhì)量為3.9g，充分反應(yīng)后白色固體質(zhì)量為8.4g，該小組同學(xué)得出假設(shè)2不成立的結(jié)論。你是否同意他們的結(jié)論，并簡述理由：               

 

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科目：高中化學(xué) 來源：專項(xiàng)題 題型：實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“鈉在空氣中燃燒的產(chǎn)物”進(jìn)行了探究。其實(shí)驗(yàn)過程是：取一小塊鈉在空氣中加熱片刻后與一定量的水反應(yīng)，收集到V mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），將所得溶液用鹽酸滴定恰好中和完全（如圖所示）。
試回答：
(1)鈉塊在空氣中易被氧化，因此實(shí)驗(yàn)室保存鈉塊應(yīng)將其保存在盛有煤油的試劑瓶中，取出鈉塊的操作是用__________（填儀器名稱）從試劑瓶中夾出一小塊鈉，做該探究實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)對(duì)該鈉塊表面進(jìn)行處理，目的是___________
(2)將已處理過的鈉塊放在圖甲石棉網(wǎng)上加熱，產(chǎn)生的現(xiàn)象是：①___________； ②____________；③產(chǎn)生白煙；④殘留有白色固體。
(3)將已冷卻的燃燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到圖乙的燒瓶中，當(dāng)?shù)稳胨畷r(shí)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體集中在集氣瓶里，讀取量筒讀數(shù)時(shí)要注意三點(diǎn)：①待氣體冷卻后，②調(diào)節(jié)集氣瓶與量筒液面持平，③____________。若V =168. 00 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在一定條件下將其引燃，恰好完全反應(yīng)。請(qǐng)將產(chǎn)生上述氣體的固體成分及其質(zhì)量填在下表：
(4)滴定之前，將乙中燒瓶內(nèi)的液體(NaOH)全部轉(zhuǎn)移到丙的_____________（儀器名稱）中，轉(zhuǎn)移的方法是：將燒瓶內(nèi)的液體用玻璃棒引流倒入上述儀器中，再 ___________（填操作），待冷卻后滴入幾滴甲基橙指示劑，用鹽酸進(jìn)行滴定，終點(diǎn)現(xiàn)象是___________。若滴入鹽酸濃度為0.40 mol/L，消耗的體積為75. 00 mL，則原來取出的純凈Na 的質(zhì)量為___________克。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“鈉在空氣中燃燒的產(chǎn)物”進(jìn)行了探究。其實(shí)驗(yàn)過程：取一小塊鈉在空氣中加熱片刻后與一定量的水反應(yīng)，收集到168 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，在一定條件下將其引燃，恰好完全反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是                                  (　 　)

A．燃燒時(shí)出現(xiàn)黃色的火焰

B．將燃燒的產(chǎn)物溶于水發(fā)生置換反應(yīng)，有單質(zhì)H2和O2產(chǎn)生

C．燃燒產(chǎn)物中過氧化鈉的質(zhì)量為0.39 g

D．燃燒產(chǎn)物中鈉和過氧化鈉的物質(zhì)的量之比為2∶1

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同步練習(xí)冊(cè)答案