实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理,实验装置图和实验步骤如下:
①按上图连接好装置,检查装置气密性。
②称取适量 Fe2O3于石英试管中,点燃Ⅰ处酒精灯,缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯,关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后,收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得,盛放甲酸的仪器名称为______ ,该反应的化学方程式______ 。
(2)实验步骤③某项操作是指______ 。
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______ 。(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(4)通过查资料获取如下信息:
I.酒精灯平均温度为600℃;加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精喷灯平均温度为930℃。
II.资料指出当反应温度高于710℃,Fe能稳定存在,680℃~710℃之间,FeO稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是______ 。
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表:
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物,其中酒精灯加热所得产物的组成最多有______ 种可能。
(6)通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为______ 。(要求保留整数)
①按上图连接好装置,检查装置气密性。
②称取适量 Fe2O3于石英试管中,点燃Ⅰ处酒精灯,缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯,关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后,收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得,盛放甲酸的仪器名称为
(2)实验步骤③某项操作是指
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为
(4)通过查资料获取如下信息:
I.酒精灯平均温度为600℃;加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精喷灯平均温度为930℃。
II.资料指出当反应温度高于710℃,Fe能稳定存在,680℃~710℃之间,FeO稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表:
加热方式 | 产物元素组成 | 各元素的质量分数% | |
Fe | O | ||
酒精灯 | Fe和O | 74.50 | 25.50 |
带网罩酒精灯 | Fe和O | 76.48 | 23.52 |
酒精喷灯 | Fe | 100.00 | 0.00 |
(6)通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为
更新时间:2016-12-09 08:02:33
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】某化学小组在实验室模拟高炉炼铁,其部分装置如下:
请完成下列填空:
(1)利用甲酸与浓硫酸反应HCOOHCO↑+H2O,制取CO,反应中浓硫酸的作用是___ 。
(2)判断上述装置中CO与氧化铁发生反应的现象为____________ ;该装置存在的缺陷是__________ 。
(3)已知受热不均时,可发生副反应CO+Fe2O3CO2+2FeO。为测定所得黑色产物中铁的含量,现有下列各有两根导管的甲、乙两试管,用橡皮管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管。
①样品和稀硫酸应分别置于________ 、_________ 仪器中(填“甲”或“乙”),甲、乙试管中接口的连接方式为:A连接_______ ,B连接_______ ,C连接F(填各接口的编号)。
②量气管可以用化学实验室中一种常用仪器来改装,该仪器的名称是___________ 。当气体不再产生且恢复至室温时,如丙图所示量气管读数______________ mL。若量气之前的其他操作均正确,根据该读数并将产生的气体体积换算为标准状况后,所计算样品中铁的质量分数将__________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),原因是______ (若无影响该空不必作答)。
请完成下列填空:
(1)利用甲酸与浓硫酸反应HCOOHCO↑+H2O,制取CO,反应中浓硫酸的作用是
(2)判断上述装置中CO与氧化铁发生反应的现象为
(3)已知受热不均时,可发生副反应CO+Fe2O3CO2+2FeO。为测定所得黑色产物中铁的含量,现有下列各有两根导管的甲、乙两试管,用橡皮管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管。
①样品和稀硫酸应分别置于
②量气管可以用化学实验室中一种常用仪器来改装,该仪器的名称是
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【推荐2】工业炼铁的基本生产流程如图所示,请回答下列问题。
(1)写出设备A的名称:___________________________________________________ 。
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式:__________________________ 。
(3)炼铁时焦炭的作用:
①________________________________________________________________________ ;
②________________________________________________________________________ 。
(4)石灰石的主要作用是造渣,造渣过程中涉及的主要反应有CaCO3CaO+CO2↑、__________ (写化学方程式)。
(1)写出设备A的名称:
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式:
(3)炼铁时焦炭的作用:
①
②
(4)石灰石的主要作用是造渣,造渣过程中涉及的主要反应有CaCO3CaO+CO2↑、
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解题方法
【推荐3】生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念,重要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展,如图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用,盐-热-电联产生三大生态产业链流程图。根据上述产业流程回答下列问题:
(1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在______
A西部山区 B沿海地区 C发达城市 D东北内陆
(2)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:①______ 、②______ 、③______ 、④______ 、⑤______ 。
(3)沸腾炉发生反应的化学方程式:______ ;磷肥厂的主要产品是普钙,其主要成分是______ (填化学式)。
(4)热电厂的冷却水是______ ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有______ (写出一种即可)。
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。______ ,______ (写出两点即可)。
(1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在
A西部山区 B沿海地区 C发达城市 D东北内陆
(2)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:①
(3)沸腾炉发生反应的化学方程式:
(4)热电厂的冷却水是
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。
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解答题-实验探究题
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【推荐1】某次实验需要80ml1mol·L-1的NaCl溶液,现用NaCl粉末、蒸馏水配制。
(1)需要的仪器有托盘天平(带砝码)、烧杯、__________ 、__________ 、_________ 和药匙。
(2)应称量NaCl粉末____________ g。
(3)假如其他操作均正确无误,分析下列情况对配制浓度的影响(填偏低、偏高或无影响)
(1)需要的仪器有托盘天平(带砝码)、烧杯、
(2)应称量NaCl粉末
(3)假如其他操作均正确无误,分析下列情况对配制浓度的影响(填偏低、偏高或无影响)
A.定容时俯视观察刻度线 |
B.移液时,对用于溶解NaCl的烧杯没有洗涤 |
C.定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置时发现液面低于刻度线,又补加水至刻度线 |
D.原容量瓶洗净后未干燥 |
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】某学习小组利用下图装置制备,并探究的性质,同时制取食品抗氧化剂焦亚硫酸钠()。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________ 。
(2)实验开始前,打开和,关闭,通过b处导管通入一段时间氮气,目的是___________ 。
(3)关闭、,打开,装置A中反应的化学方程式为___________ 。
(4)在装置B和C中的反应中体现的性质分别是___________ 、___________ 。
(5)装置D和F的作用是___________ 。
(6)关闭、,打开,一段时间后装置E中有晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为___________ 。
(7)检验晶体在空气中被氧化的实验操作是___________ 。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
(2)实验开始前,打开和,关闭,通过b处导管通入一段时间氮气,目的是
(3)关闭、,打开,装置A中反应的化学方程式为
(4)在装置B和C中的反应中体现的性质分别是
(5)装置D和F的作用是
(6)关闭、,打开,一段时间后装置E中有晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为
(7)检验晶体在空气中被氧化的实验操作是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。
查阅资料已知:①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。
②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程如下:
I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。
Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
(1)仪器a的名称是_________ ;与a相比,仪器b的优点是_________ 。
(2)装置B中盛有的试剂是:________ ;
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为_____ 。
(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,柠檬酸的作用还有________ 。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_________ 。
(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是________ %。
查阅资料已知:①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。
②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程如下:
I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。
Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
(1)仪器a的名称是
(2)装置B中盛有的试剂是:
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为
(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,柠檬酸的作用还有
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是
(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】I.请选择适当的化学试剂和实验用品,用下图所示的装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验,证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
①A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的离子方程式:_______ 。
②B中盛有饱和NaHCO3溶液,其作用是_______ 。
③写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_______
④D中盛放的试剂是_______ ,其目的是_______ 。
⑤试管F中收集满气体后,下一步实验操作是_______ 。
II.向纯碱样品中滴加稀硫酸,测定生成二氧化碳的质量
(1)本实验采用如图装置,C中盛放的物质是_______ ;
(2)反应前后都要通入N2,反应后通入N2的目的是:_______ 。
①A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的离子方程式:
②B中盛有饱和NaHCO3溶液,其作用是
③写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式
④D中盛放的试剂是
⑤试管F中收集满气体后,下一步实验操作是
II.向纯碱样品中滴加稀硫酸,测定生成二氧化碳的质量
(1)本实验采用如图装置,C中盛放的物质是
(2)反应前后都要通入N2,反应后通入N2的目的是:
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并_______;
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液;
③称量盛有碱石灰的U形管的质量,得到b g;
④从分液漏斗滴入稀硫酸,直到不再产生气体时为止;
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
⑥足够长时间后再次称量盛有碱石灰的U形管的质量,得到c g。
请回答下列问题:
(1)写出稀硫酸与试样溶液反应的离子方程式_______ 。
(2)补全步骤①_______ 。
(3)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明_______ 。(填序号)
A.样品重,砝码轻 B.砝码重,样品轻
(4)仪器B的名称是_______ ;B的作用是_______ 。
(5)步骤⑤鼓入空气的目的是_______ ;若不使用NaOH溶液而直接向试样溶液中鼓入空气会导致实验测定结果_______ (填“偏高”、或“偏低”)。
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为_______ 。
①按图组装仪器,并_______;
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液;
③称量盛有碱石灰的U形管的质量,得到b g;
④从分液漏斗滴入稀硫酸,直到不再产生气体时为止;
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
⑥足够长时间后再次称量盛有碱石灰的U形管的质量,得到c g。
请回答下列问题:
(1)写出稀硫酸与试样溶液反应的离子方程式
(2)补全步骤①
(3)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明
A.样品重,砝码轻 B.砝码重,样品轻
(4)仪器B的名称是
(5)步骤⑤鼓入空气的目的是
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】以废锰渣(含MnO2及少量KOH、MgO、Fe2O3)为原料制备MnSO4晶体,其工艺流程可表示为:
该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
(1)Mn2+的基态核外电子排布式为___________ 。
(2)“反应I”中加入硫铁矿(主要成分FeS2)将MnO2还原为Mn2+。滤渣1的主要成分除FeS2外,还有一种相对分子质量为192的单质,其化学式为___________ 。
(3)“反应II”中主要反应的离子方程式为___________ 。
(4)“调pH”步骤中,应调节溶液pH的范围是___________ 。
(5)测定产品纯度。取制得的MnSO4晶体0.1510g,溶于适量水中,加硫酸酸化;用过量NaBiO3(难溶于水)将Mn2+完全氧化为,过滤洗涤;_________,向其中加入Na2C2O4固体0.5360g;充分反应后,用0.0320mol·L-1KMnO4溶液滴定,用去20.00mL。
已知:+→CO2↑+Mn2+(未配平);Mr(Na2C2O4)=134,Mr(MnSO4)=151。
①为减小测量误差,请补充完整洗涤后的实验操作___________ 。
②计算产品中MnSO4的质量分数___________ (写出计算过程,保留两位有效数字)。
该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀pH | 2.10 | 7.45 | 9.27 | 9.60 |
完全沉淀pH | 3.20 | 8.95 | 10.87 | 11.13 |
(2)“反应I”中加入硫铁矿(主要成分FeS2)将MnO2还原为Mn2+。滤渣1的主要成分除FeS2外,还有一种相对分子质量为192的单质,其化学式为
(3)“反应II”中主要反应的离子方程式为
(4)“调pH”步骤中,应调节溶液pH的范围是
(5)测定产品纯度。取制得的MnSO4晶体0.1510g,溶于适量水中,加硫酸酸化;用过量NaBiO3(难溶于水)将Mn2+完全氧化为,过滤洗涤;_________,向其中加入Na2C2O4固体0.5360g;充分反应后,用0.0320mol·L-1KMnO4溶液滴定,用去20.00mL。
已知:+→CO2↑+Mn2+(未配平);Mr(Na2C2O4)=134,Mr(MnSO4)=151。
①为减小测量误差,请补充完整洗涤后的实验操作
②计算产品中MnSO4的质量分数
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】某同学利用下图装置制备并收集干燥纯净的,并探究与碱的反应。回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146g的浓盐酸与足量的反应;②用与足量浓盐酸反应。所得的氯气质量①___________ ②(填“>”“<”“=”)。
(3)装置B的作用是___________ 。
(4)装置D用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为___________ (填“M”或“N”)。
(5)36.5%的浓盐酸(密度为)的物质的量浓度___________
(6)探究的性质。取出装置D.按图1装置用压强传感器测定集气瓶内的压强,压强随实验步骤变化的曲线如图2所示。
实验步骤如下:
a.向D中加入适量的蒸馏水,振荡。
b.用注射器向装置中加入NaOH溶液。
c.用注射器向装置中加入浓盐酸。
①步骤a,压强减小的原因___________ 。
②步骤b,与NaOH溶液反应而导致压强减小
③步骤c,装置D中的现象___________ 。
(7)小组同学观察到E中红色褪去,并对褪色原因提出假设:
假设1:___________ ;
假设2:ClO-破坏了酚酞的结构。
该小组同学设计实验证明假设1是否成立。实验方案为:取少许D中褪色后的溶液放入试管中,___________ (填“操作”),若___________ (填“现象”)。则假设1成立。
(8)二氧化氯()现已被世界卫生组织(WHO)列为A1级高效安全灭菌消毒剂。对酸性污水中的也有明显的去除效果。配平以下方程式________
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
(2)实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146g的浓盐酸与足量的反应;②用与足量浓盐酸反应。所得的氯气质量①
(3)装置B的作用是
(4)装置D用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为
(5)36.5%的浓盐酸(密度为)的物质的量浓度
(6)探究的性质。取出装置D.按图1装置用压强传感器测定集气瓶内的压强,压强随实验步骤变化的曲线如图2所示。
实验步骤如下:
a.向D中加入适量的蒸馏水,振荡。
b.用注射器向装置中加入NaOH溶液。
c.用注射器向装置中加入浓盐酸。
①步骤a,压强减小的原因
②步骤b,与NaOH溶液反应而导致压强减小
③步骤c,装置D中的现象
(7)小组同学观察到E中红色褪去,并对褪色原因提出假设:
假设1:
假设2:ClO-破坏了酚酞的结构。
该小组同学设计实验证明假设1是否成立。实验方案为:取少许D中褪色后的溶液放入试管中,
(8)二氧化氯()现已被世界卫生组织(WHO)列为A1级高效安全灭菌消毒剂。对酸性污水中的也有明显的去除效果。配平以下方程式
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl +Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是_______ 。
(2)装置B的作用是_______ 。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为_______ 、_______ ,若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方程式为_______ 。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl +Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是
(2)装置B的作用是
(3)装置C、D中所盛试剂分别为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】管道工人曾经用浓氨水检测氯气管道是否漏气。某化学兴趣小组利用下图装置探究氯气与氨气之间的反应原理。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为氧气与氨气的反应装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体可以选用______ (选填序号).
A.二氧化锰 B.碱石灰 C.五氧化二磷
(2)装置F中发生反应的离子方程式为__________________________________ ;装置E的作用是______________________________ ;
(3)通入装置C的两根导管左边较长、右边较短,目的是________________________ 。
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:_____________________________________________ ;该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________ 。从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?__________ 。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体可以选用
A.二氧化锰 B.碱石灰 C.五氧化二磷
(2)装置F中发生反应的离子方程式为
(3)通入装置C的两根导管左边较长、右边较短,目的是
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:
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