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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:104 题号:11169624
在众多的化学反应现象中,化学振荡现象最为令人惊奇,化学振荡实验很多,其中酸与铁丝的反应就是其中一例。某合作小组的同学查阅文献资料后,拟做铁丝与酸的化学振荡实验并进行探究。
实验步骤: 
①将2   cm左右的铁丝夹成多段,放在培养皿中,先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污,用蒸馏水冲洗后,再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出,用蒸馏水冲洗干净。
②在细口瓶中加入30   mL 1.0 mol·L1的H2SO4、3 mL 30%的H2O2溶液,将处理后的铁丝放入其中。
③观察现象:铁丝表面产生气泡,随后消失,再产生气泡,再消失的周而往复的化学振荡现象出现,振荡周期约20秒,可维持数小时。
试回答下列问题:
(1)步骤①中,用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层,所用的试剂X可能是___________(填序号)。
A.NaOH                                 B.盐酸                         C.酒精
(2)对振荡中产生的气体的成分,甲、乙两同学分别提出了假设,丙同学进行了验证。
甲同学认为是H2,其可能的理由是_______________________________________________
乙同学认为是O2,其可能的理由是______________________________________________
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器,密封进行实验一小时,结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势,从而证明产生的气体是_________________
(3)丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程:
(a)Fe+2H=Fe2+H2
(b)2Fe2+H2O2+H2O=Fe2O3+4H
(c)Fe2O3+6H=2Fe3+3H2O
(d)2Fe3+H2=2Fe2+2H
依据过程:(a)→(b)→(c)→(d)→(a)…周而复始。
依据此机理,四步反应总的反应方程式为________________________________________
(4)戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定,他们先配制一定物质的量浓度的硫酸,然后将一定质量的铁与硫酸(加入适量的铜粉)充分反应,并收集产生的气体,有关数据如下表:
硫酸溶液体积/mL505050
称取铁钉质量/g5.06.07.0
两投入铜粉质量/g1.01.01.0
标准状况下的体积/L1.972.242.24

所配硫酸的物质的量浓度为________mol·L1;铁钉中单质铁的质量分数为____________

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(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为______________________
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