為測(cè)定某生鐵(假設(shè)僅含F(xiàn)e和C)粉末狀樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)有關(guān)方案進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

(1)設(shè)計(jì)如圖甲所示裝置,使生鐵樣品與稀硫酸反應(yīng)的操作為                                  。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,讀出量氣管中的氣體體積(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),計(jì)算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),測(cè)定的結(jié)果偏低,可能的原因是       。(填字母序號(hào))
A. 反應(yīng)結(jié)束并冷卻后,未再次調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管中液面相平, 即讀取氣體體積
B. 稀硫酸過量
C. 水準(zhǔn)管中有少量水溢出
(2)設(shè)計(jì)如圖乙所示裝置,測(cè)得反應(yīng)前后的有關(guān)質(zhì)量如表,則生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為         ,根據(jù)圖中裝置判斷,若實(shí)驗(yàn)中操作沒有失誤,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能       。(填“偏大”、“偏小”或 “準(zhǔn)確”)
反應(yīng)前:整套裝置+
稀硫酸質(zhì)量/g
反應(yīng)前:
生鐵樣品質(zhì)量/g
反應(yīng)后:整套裝置+
錐形瓶中剩余物的質(zhì)量/g
a
m
b
(3)若取生鐵粉末5.72 g,高溫下的氧氣流中充分反應(yīng),得到CO2氣體224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則此生鐵粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比為         。若再取三份不同質(zhì)量的生鐵粉末,分別加到100 mL相同濃度的H2SO4溶液中,充分反應(yīng)后,測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。計(jì)算實(shí)驗(yàn)Ⅱ結(jié)束后的溶液中,還能溶解生鐵樣品的質(zhì)量           。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)



加入生鐵樣品的質(zhì)量/g
1.43
2.86
8.58
生成氣體的體積/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
0.56
1.12
2.24
(10分)(1)將Y型管傾斜,使硫酸溶液流入到生鐵樣品中。A(各1分,2分)
(2),偏大(H2攜帶水蒸氣逸出)(各2分,4分) 
(3)10:1 ,2.86 g。(各2分,4分)

試題分析:(1)要使鐵樣品與稀硫酸反應(yīng),就得使鐵樣品與稀硫酸接觸,故操作為將Y型管傾斜,使硫酸溶液流入到生鐵樣品中。分析結(jié)果偏低的原因,A選項(xiàng)中比較合理,故錯(cuò)A。
(2)根據(jù)反應(yīng)后后所得溶液質(zhì)量=參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量+所加入的稀硫酸的質(zhì)量-反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量,計(jì)算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。因?yàn)镠2會(huì)攜帶水蒸氣逸出,故實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能偏大。
(3)高溫下的氧氣流中充分反應(yīng),F(xiàn)e和C都和氧氣發(fā)生反應(yīng),生成CO2氣體224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),即0.01mol,根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得C的物質(zhì)的量為0.01mol,質(zhì)量為0.12g,故生鐵的質(zhì)量為5.72g-0.12g=5.6g,物質(zhì)的量為0.1mol,故生鐵粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比為0.1mol:0.01mol=10:1。
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算,實(shí)驗(yàn)Ⅲ中生鐵粉末是過量的,酸反應(yīng)完,根據(jù)生成氣體的體積是2.24L計(jì)算,酸的物質(zhì)的量為0.1mol, 實(shí)驗(yàn)Ⅱ中酸是過量的,根據(jù)根據(jù)生成氣體的體積是1.12L計(jì)算,酸反應(yīng)了0.05mol,剩余0.05mol,故實(shí)驗(yàn)Ⅱ結(jié)束后的溶液中,還能溶解生鐵樣品的質(zhì)量2.86g。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算和化學(xué)式的計(jì)算,難度較大,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)后后所得溶液質(zhì)量=參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量+所加入的稀硫酸的質(zhì)量-反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

工業(yè)上用鐵屑還原法制備碘化鈉的主要流程如下圖:

(1)碘元素位于周期表中第   周期,第   族;
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式                              ;
(3)判斷反應(yīng)①中碘是否已完全反應(yīng)的操作是             
(4)將濾液在低溫下分離出NaI樣品的過程中,要防止NaI被氧化,采取的措施最好是      ;
(5)某同推測(cè)步驟③中得到的白色晶體是NaI、NaIO3和NaOH的混合物,設(shè)計(jì)如下方案進(jìn)行檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其推測(cè)正確。
已知:IO3-十5I-+6H+=3I2+3H2O;NaIO3水溶液呈中性。
限選試劑:lmol/LH2SO4,2mol/LHNO3、淀粉溶液、酚酞試液、石蕊試液、蒸餾水。其它儀器和用品自選。
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
將白色晶體溶于水,并滴2滴淀粉溶液
得到無色溶液

取少量溶液液于試管A中,
                            .
溶液顯藍(lán)色
溶液中含IO3
另取少量溶液液于試管B中,
                         .
                        .
溶液中含大量0H
 
要得到更純的NaI,還需進(jìn)一步的操作是                 (填操作名稱)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為驗(yàn)證淀粉水解可生成還原性糖進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)中操作步驟的排列順序正確的是(   )
①取少量淀粉加水制成懸濁液   ②加熱煮沸
③加入新制的Cu(OH)2懸濁液     ④加幾滴稀硫酸
⑤再加熱直至沸騰       ⑥加入堿液,中和直至溶液呈堿性
A.①②④⑤③⑥B.①④②③⑤⑥
C.①④②⑥③⑤D.①⑤③④⑥②

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

苯和溴的取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其中A為帶支管口的試管改制成的反應(yīng)容器,在其下端開了一小孔,塞好石棉絨,再加入少量鐵屑粉。

填寫下列空白:
(1)向反應(yīng)容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,幾秒內(nèi)就發(fā)生反應(yīng)。寫出A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式):_______________________。
(2)試管C中苯的作用是__________。反應(yīng)開始后,觀察D和E兩試管,看到的現(xiàn)象為________。
(3)反應(yīng)2~3 min后,在B中可觀察到的現(xiàn)象是_________。利用這種方法得到的粗溴苯中還含有的雜質(zhì)主要是         ,需進(jìn)一步提純,下列操作中必須的是     (填正確答案前的字母)
A.蒸餾B.重結(jié)晶C.過濾D.萃取
(4)該實(shí)驗(yàn)除①步驟簡(jiǎn)單,操作方便,成功率高;②各步現(xiàn)象明顯;③對(duì)產(chǎn)品便于觀察這三個(gè)優(yōu)點(diǎn)外,還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)課外小組用右圖裝置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A(A下端活塞關(guān)閉)中。

(1)寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                      
(2)A中的現(xiàn)象是                                           。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),打開A下端的活塞,讓反應(yīng)液流入B中,充分振蕩,目的是               ,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式                             
(4)C中盛放CCl4的作用是                                             。
(5)能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),可向試管D中加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生淡黃色沉淀,則能證明。另一種驗(yàn)證的方法是向試管D中加入                    ,現(xiàn)象是                      

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng):
[探究一]
(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移入硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無明顯變化,其原因是        。
(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml.濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除外還可能含有。若要確認(rèn)其中的,應(yīng)選用      選填序號(hào))。
a.KSCN溶液和氯水     b.鐵粉和KSCN溶液  
c.濃氨水              d.酸性溶液
②乙同學(xué)取336ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):
 ,然后加入足量溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g。由于此推知?dú)怏wY中的體積分?jǐn)?shù)為           。
[探究二]
分析上述實(shí)驗(yàn)中體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含量有和Q氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)狀置(圖中夾持儀器省略)。

(3)裝置B中試劑的作用是           。
(4)認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是           (用化學(xué)方程式表示)。
(5)為確認(rèn)Q的存在,需在裝置中添加M于            (選填序號(hào))。
a. A之前      b.A-B間       c.B-C間       d.C-D間
(6)如果氣體Y中含有,預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是           。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某探究小組用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)過程中溶液紫色消失的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。實(shí)驗(yàn)條件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的濃度可選擇0.01 mol?L-1、0.001 mol?L-1, 催化劑的用量可選擇0.5g、0g,實(shí)驗(yàn)溫度可選擇298K、323K。每次實(shí)驗(yàn)KMnO4酸性溶液的用量均為4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol?L-1)的用量均為2mL。
(1)配平化學(xué)方程式:
______KMnO4 +____H2C2O4 +_____H2SO4 → ____K2SO4 +_____MnSO4 +_____CO2 +______H2O
(2)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表,并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào):
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T/K
催化劑的用量/ g
KMnO4酸性溶液的濃度/mol?L-1
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />

298
0.5
0.01
(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究KMnO4酸性溶液的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;
(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;
(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和______探究催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響

 
 
 

 
 
 

 
0
 
(3)在完成探究催化劑對(duì)該反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),未加催化劑的情況下,剛開始一段時(shí)間,反應(yīng)速率較慢,溶液褪色不明顯,但不久后突然褪色,反應(yīng)速率明顯加快。
針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同學(xué)認(rèn)為高錳酸鉀與草酸溶液的反應(yīng)放熱,導(dǎo)致溶液溫度升高,反應(yīng)速率加快,從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看,你猜想還可能是________________
若用實(shí)驗(yàn)證明你的猜想。除酸性高錳酸鉀溶液,草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是_______
A.硫酸鉀   B.硫酸錳   C.二氧化錳   D.水
(4)某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)①和②分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計(jì)時(shí)):
KMnO4酸性溶液
的濃度 / mol?L-1
溶液褪色所需時(shí)間 t / min
第1次
第2次
第3次
0.01
14
13
11
0.001
6
7
7
計(jì)算用0.001 mol?L-1 KMnO4酸性溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)KMnO4的平均反應(yīng)速率                 (忽略混合前后溶液體積的變化)。
(4) 若不經(jīng)過計(jì)算,直接看表中的褪色時(shí)間長(zhǎng)短來判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系是否可行?_________。若不可行(若認(rèn)為可行則不填),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)可以通過直接觀察褪色時(shí)間長(zhǎng)短來判斷的改進(jìn)方案_____________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為檢驗(yàn)試管中少量白色晶體是否為硫酸銨,下列四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了四種方案,其中可行的方案是
A.加入1 mLNaCl溶液,加熱試管,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口
B.加入1 mLNaCl溶液,加熱試管,將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近試管口
C.加入1 mLNaOH溶液,加熱試管,將干燥的紅色石蕊試紙靠近試管口
D.加入1 mLNaOH溶液,加熱試管,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(12分)鐵是人類使用最廣泛的金屬。
(1)一氧化碳在高溫下可與氧化鐵發(fā)生反應(yīng);
2Fe+3CO,此反應(yīng)可用于工業(yè)上冶煉金屬鐵。反應(yīng)中,作為氧化劑的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。在該反應(yīng)中,若消耗了1 mol ,則轉(zhuǎn)移了_____mol電子,生成的CO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是_________L。
(2)下圖是鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______;實(shí)驗(yàn)中,D處排出的氣體幾乎點(diǎn)不著,已知該裝置不漏氣,使用的各種藥品沒有質(zhì)量問題,你認(rèn)為氣體點(diǎn)不著的可能原因是(說出一點(diǎn)即可):_______________;改正的措施是:_________________。

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