【題目】每年世界上鋼鐵的產(chǎn)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(xué)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(biāo)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(dá)到除氧保鮮的目的。鐵被氧氣氧化最終產(chǎn)物為紅棕色的Fe2O3(其他產(chǎn)物忽略不計)。
②Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O; Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
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,Fe2(SO4)3、NaCl、FeSO4固體能溶于水。
(探究目的)小組同學(xué)欲探究該“脫氧劑”是否已經(jīng)失效,并測定10.00g樣品各成分的質(zhì)量,設(shè)計了以下探究實驗。
(實驗探究)(假設(shè)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?jǐn)嚢枞芙夂,過濾,將濾渣洗滌、干燥、稱得其質(zhì)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(yīng),用電子秤稱得反應(yīng)前后總質(zhì)量差為0.11g。
步驟4:將錐形瓶中反應(yīng)后的液體過濾,并將濾渣洗滌、干燥后,稱得其質(zhì)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(zhì)是硫酸和硫酸亞鐵,且最后通過結(jié)晶分離出16.72g硫酸亞鐵。
(交流討論)
(1)由步驟1得出的結(jié)論是_____。
(2)步驟2目的是除去并測得_____的質(zhì)量,得知該物質(zhì)的質(zhì)量為_____g。
(3)步驟4中濾渣的主要成分是_____,若沒有經(jīng)過洗滌,則稱得的質(zhì)量_____1.20g(填“>”或“=”或“<”)
(4)小剛認(rèn)為0.11g差值即為H2的質(zhì)量,并由此計算出樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為3.08g。小華提出在裝置的a導(dǎo)管處應(yīng)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(rèn)真分析題中所給資料,他認(rèn)為用產(chǎn)生H2的質(zhì)量計算樣品中所含鐵的質(zhì)量不合理,其理由是:_____。
(學(xué)生實驗)小華將步驟3的裝置進(jìn)行了改進(jìn),重新稱取10.00g樣品進(jìn)行實驗,并準(zhǔn)確測得固體與足量稀硫酸反應(yīng)前后總質(zhì)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(zhì)量。(只寫出結(jié)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(yīng)生成氫氣外,還有一部分鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng) 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(jié)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(zhì)量,得知該物質(zhì)的質(zhì)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(yīng),步驟4中濾渣的主要成分是活性炭,若沒有經(jīng)過洗滌,濾渣上附有溶質(zhì),則稱得的質(zhì)量>1.20g。
(4)反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,在裝置的a導(dǎo)管處應(yīng)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“跑”到裝置外面。
(5)鐵與硫酸鐵也能發(fā)生反應(yīng),用產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量計算樣品中所含鐵的質(zhì)量不合理,理由是:樣品中的鐵,除了與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣外,還有一部分鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)。
學(xué)生實驗:
(6)設(shè)生成0.1g氫氣需要鐵的質(zhì)量為x,則
解得x=2.8g;
故氧化鐵的質(zhì)量為10g-1.68g-1.2g-2.8g=4.32g。
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【題目】化學(xué)興趣小組的甲、乙、丙三位同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗臺上有一瓶標(biāo)簽殘缺的試劑(如圖),他們對此進(jìn)行了如下探究。
(提出問題)這是一瓶什么溶液?
(猜想與假設(shè))甲同學(xué)的猜想是Na2SO3溶液;乙同學(xué)的猜想是Na2SO4溶液,你的猜想是____(寫化學(xué)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。
(3)Na2SO3與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)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(jìn)行實驗)
I.甲同學(xué)取適量的該溶液于試管中,滴加稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,甲同學(xué)認(rèn)為自己的猜想成立,而乙同學(xué)認(rèn)為甲的結(jié)論不合理,原因是______________________________________________。
II.乙同學(xué)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(xué)認(rèn)為自己的猜想成立。
III.激發(fā)丙同學(xué)對乙同學(xué)的猜想又提出了質(zhì)疑,丙認(rèn)為加BaCl2和稀硝酸,Na2SO3也能產(chǎn)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(jié)論 |
步驟1 | 取少量該溶液于試管中滴加足量的BaCl2溶液 | ______。 | 無 |
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(chǎn)生的氣體通入品紅溶液 | 品紅溶液褪色。 | ____。 |
寫出丙同學(xué)實驗過程中的化學(xué)方程式:____________________________,_____。
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【題目】化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的基本工具,請用化學(xué)符合或化學(xué)式填空:
(1)2個鐵原子________;
(2)氦氣_________;
(3)5個一氧化碳分子___________;
(4)2個銨根離子________;
(5)最清潔的氣體燃料__________;
(6)3個亞鐵離子______________
(7)標(biāo)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(xué)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
A.乳酸中C、H、0三種元素的量比為1:2:1
B.乳酸的相對分子質(zhì)量為90g
C.90g乳酸完全燃燒時生成的二氧化碳質(zhì)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:
(1)t1℃時,硝酸鉀的溶解度為_____。
(2)t1℃時,將50g硝酸鉀加入到50g水中,充分溶解后,所得溶液的質(zhì)量為_____。
(3)t2℃時,氯化鉀的飽和溶液中含有少量硝酸鉀,提純氯化鉀的方法是_____。
(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(zhì)量a<b
C 溶質(zhì)質(zhì)量a=b
D 溶劑質(zhì)量a<b
E.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a=b
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【題目】化學(xué)教師在通風(fēng)櫥里表演了小魔術(shù)“無中生有”:如圖1所示,相同條件下,A、B兩個體積相同的集氣瓶中分別充滿無色的硫化氫(H2S)氣體和二氧化硫氣體.抽開毛玻璃片,瓶口對緊,顛倒幾次,使兩種氣體充分混合。一會兒,觀察到兩瓶內(nèi)壁附著淡黃色固體顆粒。請回答下列問題:
(1)若用“●”表示氫原子,用“○”表示氧原子,用“”表示硫原子,上述反應(yīng)過程可用如圖2表示:
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____;
(2)若這兩個瓶子是質(zhì)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(yīng)完畢,瓶中剩余的氣體為_____,處理該氣體的方法(用化學(xué)方程式表示)是_____。;
(4)某同學(xué)對H2S氣體很感興趣,通過查資料得知:H2S氣體有臭雞蛋氣味,水溶液是一種酸。他將H2S氣體通入硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)有黑色沉淀生成,同時溶液的酸性增強。試寫出有關(guān)反應(yīng)方程式_____。
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【題目】納米小人的英語是Nanoputian,這是James M Tour 教授發(fā)明的一個合成詞。Nanoputian 是一些擬人的有機分子,它們都是通過分子電子學(xué)研究中常用的有機結(jié)構(gòu)單元組合起來的, 但又同時充滿了創(chuàng)意。如圖為某納米小人(C39H42O2)的結(jié)構(gòu)簡式。下列關(guān)于C39H42O2分子的說法正確的是( 。
A.1 個分子中含有 1 個氧分子
B.由碳、氫、氧三種元素組成
C.1 個分子中含有 83 個原子
D.碳元素與氫元素的質(zhì)量比為 13:14
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【題目】2016年里約奧運會火炬由再生鋁和樹脂材料制造而成,火炬的整體外觀輪廓體現(xiàn)了“運動、創(chuàng)新與巴西風(fēng)格”。
(1)工業(yè)上常用通電分解氧化鋁(Al2O3)制備單質(zhì)鋁,同時生成了氧氣,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,該反應(yīng)的基本類型為______。
(2)火炬的外殼用鋁合金制作有利于火炬手收藏火炬。其原因是鋁在空氣中易氧化而形成一層___________,保護鋁制品不被繼續(xù)腐蝕。請你還說出利用鋁合金材料的其他優(yōu)點(至少一點)___________________。
(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_________。火炬燃燒時,_______能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。
(4)火炬燃燒系統(tǒng)內(nèi)裝環(huán)保型燃料丙烷(C3H8 ),丙烷屬于_____(選“無機”或“有機”)化合物。當(dāng)火炬點燃后,所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(gòu)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)。
A銅帽 B碳棒 C鋅筒 D密封塑料
(2)廢舊電池銅帽會生成一些綠色的銅銹,其主要成分為Cu2(OH)2CO3,化學(xué)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(yīng)為:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,該反應(yīng)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(yīng)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(xué)反應(yīng)方程式為 ______。
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