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题目
题型:专项题难度:来源:
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究.
提出问题:黑色粉末A可能是什么呢?
查阅资料:小华查阅资料,得到关于铁的氧化物如下信息:
提出猜想:
(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉.为了证明自己的猜想小明设计了如图的实验,该实验中,小明加入的溶液是_________;实验过程中操作?是_________.小华根据小明的实验认定小明的猜想是错误的,理由是_________.
(2)小华根据资料提出了自己的两个猜想,请结合所知识补充余下的一个猜想.
猜想①:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②:黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成
猜想③:_________
实验探究:
反思评价:小娟认为方案②中得出的结论不正确,其理由是 _________
得出结论:黑色粉末A是铁和氧化亚铁的混合物.
(3)小华想测定黑色粉末A中铁的质量分数,设计了如下实验:
取8g黑色粉末A加入50g足量的稀硫酸,充分反应后称量,剩余物质的质量为57.8g,则该黑色粉末A中铁的质量分数是多少?(写出计算过程)
答案
(1)硫酸铜溶液;过滤;加入足量硫酸铜溶液反应后过滤,还有黑色粉末存在
(2)猜想3:黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成

反思评价:含有四氧化三铁时,也发生同样的现象
(3)70%
核心考点
试题【某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究.提出问题:黑色粉末A可能是什么呢?查阅资料:小华查阅资料,得到关于铁的氧化物如下信息:提出猜想】;主要考察你对实验探究和设计等知识点的理解。[详细]
举一反三
某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:书本119页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
【查阅资料】资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示;
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
【实验结论】
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有 _________ ,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有 _________
(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式 _________
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
【生产流程】
【查阅资料】
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示:
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
【问题讨论】(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是_________
(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式_________
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是_________
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为_________
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______ _____ →d.
a.过滤   b.加热浓缩     c.冷却结晶    d.晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
【查阅资料】
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:
【实验分析】因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.B中的最佳试剂是__________(填序号).
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,还能起到的作用是:
①实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;
②停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;
_________
(3)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们的理由是_________
乙组:利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(下图).
(1)写出BC段发生反应的化学方程式:_________
(2)通过计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是_________,其中含Fe3O4的质量是_________g.(不需要写过程)
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某同学细心观察日常生活中的普通用具,他发现普通铁钉呈现银白色,猜想这是由纯铁制成的吗?请你设计一个简单的实验来证明他的上述推测是否合理?
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某学生用图示装置测定生铁中碳的含量(假定生铁中不含有其他杂质),试回答下列问题:
①A中的现象是_________,反应的化学方程式是:_________
②为了减少实验误差,A装置加入药品的方法是_________
③若氢气密度为ρ g/L,称取生铁a g.完全反应后量筒里的水为b L,则此生铁中碳的质量分数的表达式为 _________
④如果此生铁中混有少量锌,则测得结果____(填写“偏大”、“偏小”或“无影响”).
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做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,小李同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【资料卡1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液.
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 _________ 溶液,观察到的现象是 _________ ,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.小李想到用磁铁吸引也可以更简便的明黑色物质中是否有铁,你认为这种方法可行吗?_____,理由是_________.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【资料卡2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4
【理论探讨】根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 _________ 之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4
【拓展延伸】(1)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式_________ .
(2)在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末.对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测:
①Fe、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeCl3、⑤数种物质的混合物.
你认为上述猜想中,不做实验就可排除的是 _________ 和 _________ (填序号),理由是 _________ ;你认为黑色粉末还可能是 _________ ,理由是 _________
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根据下列所给出的药品、实验装置和实验中可测得的数据,设计实验来粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金a g中锌的质量分数(合金已加工成粉末).
药品:足量的浓硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化铜.
在实验中可测得的数据:充分反应后,生成氢气的体积为bL(在此条件下,2.0g H2的体积是22.4L),反应前仪器和药品的质量为c g,充分反应后剩余固体的质量为d g,充分反应后仪器和药品的质量为e g.请你设计三个方案填入下表中:
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