某化学兴趣小组同学探究铁的冶炼相关问题,请按要求回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/37c7ab76-483e-420b-bea7-17db9762b73a.png?resizew=335)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/ee656a8e-b493-4b32-a730-ce8814a4e7c1.png?resizew=310)
(一)图1是工业炼铁的主要装置,图2是实验室模拟炼铁的装置。
(1)图1设备的名称是_______________ 。
(2)工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎,其目的是_____________ 。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外,还能 _________________ 。
(3)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式:_________________ 。
(二)上图2为实验室模拟工业炼铁装置图:已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液,氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功,请回答下列问题:
(4)图中仪器②的名称为________________ 。
(5)实验过程中的现象:A中_______________ 、B中 ________ 。
(6)该实验的操作步骤:_____________ 。(填序号)
a.点燃A处酒精灯 b.通入CO气体 c.停止通入CO气体 d.熄灭酒精灯。
(7)兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线,已知原固体质量为48.0g,如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/a80dc2e5-7dd2-48eb-99b8-0fe182b8923c.png?resizew=325)
①根据图像分析,写出B点时固体成分的化学式_______________ 。
②若A点生成物为一成分固定的化合物,请确定其化学式是_______________ (写出计算过程);写出氧化铁生成该物质的化学方程式为 ________________ 。
(8)若某同学实验中,发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为________ g。
(9)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有____________ (填序号字母)。
A 收集一氧化碳 B 吸收二氧化碳 C 检验二氧化碳
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(一)图1是工业炼铁的主要装置,图2是实验室模拟炼铁的装置。
(1)图1设备的名称是
(2)工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎,其目的是
(3)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式:
(二)上图2为实验室模拟工业炼铁装置图:已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液,氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功,请回答下列问题:
(4)图中仪器②的名称为
(5)实验过程中的现象:A中
(6)该实验的操作步骤:
a.点燃A处酒精灯 b.通入CO气体 c.停止通入CO气体 d.熄灭酒精灯。
(7)兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线,已知原固体质量为48.0g,如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/a80dc2e5-7dd2-48eb-99b8-0fe182b8923c.png?resizew=325)
①根据图像分析,写出B点时固体成分的化学式
②若A点生成物为一成分固定的化合物,请确定其化学式是
(8)若某同学实验中,发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为
(9)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有
A 收集一氧化碳 B 吸收二氧化碳 C 检验二氧化碳
更新时间:2016-11-28 13:25:17
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】I.第一化学实验小组对燃烧的条件进行探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/1db8c84a-0f82-4347-ae9c-d8e41a49891a.png?resizew=182)
(1)利用如图所示装置进行实验,观察到的现象有:
A、试管中白磷燃烧;B、水中白磷未燃烧;
C、试管中红磷未燃烧;D、气球a先变大后变小。
①由现象A、B可推知的结论是____________ 。
②由现象A、C可推知的结论是______________ 。
③从现象D分析:气球a先变大的原因是______________ 。
(2)利用图1所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/5a4e0ee5-ddc7-4cbe-a89a-02885c3e2d15.png?resizew=207)
写出红磷燃烧的化学方程式____________ 。
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是____________ 。
Ⅱ.第二化学实验小组另设计了两种方法验证空气中的氧气含量。
方法一:
(3)为了帮助同学更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用现代传感器技术,实时测定了图3装置内压强、温度和氧气浓度,三条曲线的变化趋势如图4所示。
①其中Y曲线表示的是____________ (填“温度”或“氧气浓度”)。
②推测压强变化:C点至D点时进行的操作是____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/9546c750-17c2-49d5-88c1-d55a94913c76.png?resizew=159)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/b3681fe7-43cc-485f-a0ab-892cd2b26970.png?resizew=455)
方法二:
(4)同学们在老师的指导下,得知四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:
。
【查阅资料】
A、Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)。
B、硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
C、氢氧化钠(NaOH)溶液的化学性质与澄清石灰水相似,都能与酸性物质反应。
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图1所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:
,X的化学式为____________ ,蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/e7a4734f-bfd5-4152-bff2-f963ddf49d74.png?resizew=226)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/54ff4a89-0b19-4b54-88db-b1511d4ce313.png?resizew=64)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/f3ffa4d5-c025-49da-9714-b669a05ec07f.png?resizew=97)
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据1(如图6所示)。
③将该试管插入水中(如图7所示),拔下橡胶塞,观察到____________ ,塞紧橡胶塞。
将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2。
理论上h2:h1=____________ 。
④按照①~③再重复实验2次.3次实验数据如下表所示。
【解释与结论】
根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为____________ %(结果精确到0.1%)。
【反思与评价】
⑤若要保证实验的效果,至少需要生成四硫化钠(Na2S4)0.174g,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末____________ 克?(写出计算过程)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/1db8c84a-0f82-4347-ae9c-d8e41a49891a.png?resizew=182)
(1)利用如图所示装置进行实验,观察到的现象有:
A、试管中白磷燃烧;B、水中白磷未燃烧;
C、试管中红磷未燃烧;D、气球a先变大后变小。
①由现象A、B可推知的结论是
②由现象A、C可推知的结论是
③从现象D分析:气球a先变大的原因是
(2)利用图1所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/9bf3279f-cc9a-4266-9cfb-4ed096c5f27b.png?resizew=249)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/5a4e0ee5-ddc7-4cbe-a89a-02885c3e2d15.png?resizew=207)
写出红磷燃烧的化学方程式
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是
Ⅱ.第二化学实验小组另设计了两种方法验证空气中的氧气含量。
方法一:
(3)为了帮助同学更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用现代传感器技术,实时测定了图3装置内压强、温度和氧气浓度,三条曲线的变化趋势如图4所示。
①其中Y曲线表示的是
②推测压强变化:C点至D点时进行的操作是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/9546c750-17c2-49d5-88c1-d55a94913c76.png?resizew=159)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/b3681fe7-43cc-485f-a0ab-892cd2b26970.png?resizew=455)
方法二:
(4)同学们在老师的指导下,得知四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bce9dac25a97bc30af58776588337ac5.png)
【查阅资料】
A、Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)。
B、硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
C、氢氧化钠(NaOH)溶液的化学性质与澄清石灰水相似,都能与酸性物质反应。
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图1所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9de417f5ae527c5e00e74ecc4f82560.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/e7a4734f-bfd5-4152-bff2-f963ddf49d74.png?resizew=226)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/54ff4a89-0b19-4b54-88db-b1511d4ce313.png?resizew=64)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/f3ffa4d5-c025-49da-9714-b669a05ec07f.png?resizew=97)
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据1(如图6所示)。
③将该试管插入水中(如图7所示),拔下橡胶塞,观察到
将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2。
理论上h2:h1=
④按照①~③再重复实验2次.3次实验数据如下表所示。
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
h1/cm | 11.0 | 11.4 | 11.6 |
h2/cm | 8.7 | 9.1 | 9.2 |
根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为
【反思与评价】
⑤若要保证实验的效果,至少需要生成四硫化钠(Na2S4)0.174g,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末
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科学探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某化学小组对一包食品袋中的石灰干燥剂产生了探究兴趣,猜测该干燥剂的主要成分氧化钙可能已变质。为确定该干燥剂的成分进行了实验探究,如表所示(假设其他成分不参加反应也不干扰检验)。
【交流讨论】
(1)小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是CaO+H2O=Ca(OH)2,“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是_______ 。
兴趣小组同学为准确测定该干燥剂的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该固体中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】
氢氧化钙在一定温度下能分解:Ca(OH)2
CaO+H2O↑。
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取10.0g该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1000℃高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得C装置增重0.9g,D装置增重1.1g。
(2)该氧化钙样品中的成分是_______ ,它们的质量比是_______ 。
【反思评价】
(3)E装置的作用是_______ 。如果没有A装置,可能会导致氧化钙样品成分中的_______ 测定结果偏大。
【拓展应用】
(4)为废物利用,兴趣小组打算用这包变质的干燥剂与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体。同学们认为与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量没有影响,其理由是_______ 。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量干燥剂样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加酚酞试液 | ①烧杯壁变热,酚酞试液变为红色 | 样品中含有氧化钙和氢氧化钙 |
②烧杯底部有白色固体 | 样品中含有碳酸钙 |
(1)小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是CaO+H2O=Ca(OH)2,“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是
兴趣小组同学为准确测定该干燥剂的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该固体中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】
氢氧化钙在一定温度下能分解:Ca(OH)2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/073142b733c857869b6e812194979f9f.png)
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取10.0g该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1000℃高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得C装置增重0.9g,D装置增重1.1g。
(2)该氧化钙样品中的成分是
【反思评价】
(3)E装置的作用是
【拓展应用】
(4)为废物利用,兴趣小组打算用这包变质的干燥剂与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体。同学们认为与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量没有影响,其理由是
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科学探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:
。化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么?
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)为红色固体;
。
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有 Cu2O。
【设计实验】取少许暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:________________ , 说明暗红色固体含有 Cu2O。
探究二:测定产物中 Cu2O 的含量原理:
,称取一定质量的固体样品,用下图装置进行实验(碱石灰可吸收水和二氧化碳等酸性气体),通过测定反应前 后装置 d 的质量达到实验目的。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/3/51e6f38c-5f50-447c-baaf-34082cef56dc.png?resizew=448)
(1)装置 a中发生的反应方程是________________ ;反应中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是 _______________ ;
(2)若不加装置 e,实验结果会偏________________ ,原因是________________ ;
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是________________ ;
①打开 K2,关闭 K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭 K2,打开 K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置________________ (填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的。
(5)实验后收集该暗红色固体 10g,通过探究二进行实验,发现装置 d 增加 0.18g,则该暗红 色固体中氧化亚铜(Cu2O)的质量分数?________________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6eeea88ada1331e352276c2747bf3711.png)
探究一:检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么?
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)为红色固体;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f79d3aff1b61df5cb4dceb26f1a83d6.png)
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有 Cu2O。
【设计实验】取少许暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:
探究二:测定产物中 Cu2O 的含量原理:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7801c587caa5265f5658b77f7bac9a1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/3/51e6f38c-5f50-447c-baaf-34082cef56dc.png?resizew=448)
(1)装置 a中发生的反应方程是
(2)若不加装置 e,实验结果会偏
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是
①打开 K2,关闭 K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭 K2,打开 K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置
(5)实验后收集该暗红色固体 10g,通过探究二进行实验,发现装置 d 增加 0.18g,则该暗红 色固体中氧化亚铜(Cu2O)的质量分数?
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】化学小组用如图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/17/2314020939808768/2314130387705857/STEM/4456ee53-f36a-42b8-bcdd-b73c5bdd463e.png)
【提出假设】人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体
【进行实验】
实验1
(1)步骤①说明,自制装置的气密性________ (填“良好”或“不良”)。
(2)步骤②中的现象________ (填“能”或“不能”)证明呼出气体中含二氧化碳。
(3)若假设成立,步骤③中,预期会观察到的现象是___________ 。
实验2
实验1中有同学发现,吹气一段时间后发现,浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与实验1等体积的石灰水,做下列实验来研究这一问题。
【反思与评价】
(4)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是________ (填实验编号)。
(5)实验1中,吹气时间均为30秒,有同学观察到石灰水变澄清,而有的学生未观察到,产生现象差异的可能原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/17/2314020939808768/2314130387705857/STEM/4456ee53-f36a-42b8-bcdd-b73c5bdd463e.png)
【提出假设】人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体
【进行实验】
实验1
步骤 | 操作 | 现象 |
① | 在饮料瓶中装水至没过长吸管底端,对着短吸管缓慢吹气 | 水从长吸管端快速流出 |
② | 将饮料瓶中装满水,对着短管吹气,用排水法收集呼出气体,将燃着的木条快速伸入饮料瓶中 | 饮料瓶中木条熄灭 |
③ | 将水倒掉,向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底,从短吸管端吸气30 秒,观察石灰水的变化;再从长吸管端吹气30秒,观察石灰水的变化 |
(1)步骤①说明,自制装置的气密性
(2)步骤②中的现象
(3)若假设成立,步骤③中,预期会观察到的现象是
实验2
实验1中有同学发现,吹气一段时间后发现,浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与实验1等体积的石灰水,做下列实验来研究这一问题。
实验编号 | 石灰水浓度 | 持续吹气时间 | 瓶底现象 |
2-1 | 0.16% | 30秒 | 澄清石灰水变浑浊 |
2-2 | 0.16% | 2分钟 | 澄清石灰水先变浑浊,后又变得澄清 |
2-3 | 0.08% | 30秒 | 澄清石灰水先变浑浊,后又变得澄清 |
2-4 | 0.08% | 2分钟 | 澄清石灰水先变浑浊,后又变得澄清 |
【反思与评价】
(4)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是
(5)实验1中,吹气时间均为30秒,有同学观察到石灰水变澄清,而有的学生未观察到,产生现象差异的可能原因是
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】化学兴趣小组对CO2与NaOH溶液反应的发生进行了探究一从压强变化的角度探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/68884a32-bce6-45ba-8ccf-1a9f43a706ac.png?resizew=432)
【发现问题】化学兴趣小组的同学设计图甲装置进行实验,先挤压胶头滴管,再打开止水夹,观察到烧瓶内形成红色“喷泉”,原因是烧瓶内压强___________ (填“大于”或“小于”)外界大气压;关于瓶内压强的变化原因,小芳同学认为:一定是CO2与NaOH溶液发生反应导致的;小亮同学对小芳同学的观点表示质疑,你认为小亮同学质疑的理由是___________ 。
【猜想与假设】(1)CO2与NaOH溶液发生反应
(2)CO2与NaOH溶液没有发生反应
【实验设计】化学兴趣小组的同学经过交流讨论,设计了图乙装置进行实验,分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是____ 。
【实验结论】写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式:___________ 。
【反思与拓展】化学兴趣小组的同学经过交流讨论,对CO2,与NOH溶液反应的发生进行了探究还可以从生成物的角度探究。向甲装置烧瓶中的红色溶液里加入足量的___________ ,有气泡产生,也能证明CO2与NaOH溶液发生反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/68884a32-bce6-45ba-8ccf-1a9f43a706ac.png?resizew=432)
【发现问题】化学兴趣小组的同学设计图甲装置进行实验,先挤压胶头滴管,再打开止水夹,观察到烧瓶内形成红色“喷泉”,原因是烧瓶内压强
【猜想与假设】(1)CO2与NaOH溶液发生反应
(2)CO2与NaOH溶液没有发生反应
【实验设计】化学兴趣小组的同学经过交流讨论,设计了图乙装置进行实验,分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是
【实验结论】写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式:
【反思与拓展】化学兴趣小组的同学经过交流讨论,对CO2,与NOH溶液反应的发生进行了探究还可以从生成物的角度探究。向甲装置烧瓶中的红色溶液里加入足量的
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【推荐3】学习小组在老师的指导下对氢氧化钠、氧氧化钙的性质进行探究。
Ⅰ.探究
的性质:同学们设计如图所示实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/24/6ec39112-f383-4671-81e2-091350b1d4fd.png?resizew=385)
(1)实验一中滴入酚酞试液后,试管中观察到的现象是___________ 。
(2)实验二、实验三验证了
能与某些___________ 发生反应(填物质类别)。写出实验二中发生反应的化学方程式:___________ 。
(3)实验四中滴入
浓溶液后观察到的现象是___________ ,反应的化学方程式为___________ 。
Ⅱ.探究
的性质:甲、乙两位同学分别取
固体于试管中,各加入
水,充分振荡后静置,试管底部有粉末,溶液呈无色。
(4)甲同学吸取上层清液滴入盛有少量碳酸钠溶液的试管中,观察到有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为___________ 。
(5)乙同学向试管中滴入2滴酚酞试液,振荡、静置后,观察到试管底部有固体,上层清液呈红色,然后向试管中逐滴加入稀盐酸至上层清液变为无色,该过程中发生反应的实质是___________ 。
Ⅰ.探究
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/24/6ec39112-f383-4671-81e2-091350b1d4fd.png?resizew=385)
(1)实验一中滴入酚酞试液后,试管中观察到的现象是
(2)实验二、实验三验证了
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
(3)实验四中滴入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
Ⅱ.探究
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f330311be5ab795a054b73a05699226.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcfc390f3081e7112138c356678166cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a2b7aae47bec34ad0ec598eca9317ef.png)
(4)甲同学吸取上层清液滴入盛有少量碳酸钠溶液的试管中,观察到有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为
(5)乙同学向试管中滴入2滴酚酞试液,振荡、静置后,观察到试管底部有固体,上层清液呈红色,然后向试管中逐滴加入稀盐酸至上层清液变为无色,该过程中发生反应的实质是
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科学探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】某班同学在学习了铁的冶炼后,欲探究炼铁高炉气体中有害气体的成分。于是他们分成甲乙两个小组,收集炼铁高炉不同时间段的气体进行探究。回答下列问题。
已知:高炉气体中一定含有二氧化碳、氮气、极少量的氧气、稀有气体等,还可能含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体。
[提出问题]高炉气体中的有害成分是什么?
[作出猜想]猜想一:只有CO; 猜想二:只有 SO2; 猜想三:CO 和SO2都有。
甲实验小组
[查阅资料]SO2与CO2具有许多相似的化学性质:
①都能与水反应。
(亚硫酸);
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊,生成亚硫酸钙(CaSO3)白色沉淀;
③都能与氢氧化钠溶液反应,分别生成可溶性的碳酸钠、亚硫酸钠(Na2SO3)和水。
不同之处:二氧化硫能使红色品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
[实验探究]甲组同学设计组装如下装置进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/ffa11d15-b6dd-4b4b-af63-45648d15578b.png?resizew=507)
(1)A中品红溶液的作用是检验二氧化硫,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是_____ ,C中品红溶液的作用是_____ 。
(2)观察现象发现:A中品红溶液褪色,C中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊。
得出结论:高炉气体中含有SO2和CO。
反思评价:部分同学认为上述结论不够准确,理由是_____ 。
[实验改进]同学们经过讨论后,在原有基础上改进了实验装置,如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/99a8c849-c750-469d-bba1-66ce1c89abfc.png?resizew=538)
(3)用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是_____ ,写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____ 。
乙实验小组
[查阅资料]一氧化碳能与红色氯化钯(PdCl2)溶液反应,生成黑色的金属钯(Pd)沉淀、盐酸和二氧化碳。
[实验探究]乙组同学设计如下实验装置并进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/1601f687-8e11-4025-8d78-6265fbef9d8d.png?resizew=226)
(4)B中反应的化学方程式为_____ ,结合已有知识和该反应可以判断:金属钯的活动性比铁_____ ,(填“强”或“弱”)。
[实验结论]炼铁厂排放的高炉气体中含有CO和SO2,直接排放会造成大气污染,需净化达标后才能排放。
[延伸拓展]二氧化硫排放到空气中会导致酸雨。二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸会被氧气进一步氧化生成硫酸。
为了研究酸雨的危害,同学们设计了如下实验探究:
②将硫燃烧的产物溶于水后,通入氧气,用所得溶液模拟硫酸型酸雨。
②模拟实验如下:
实验结论:酸雨具有较强的危害性。
反思评价:
(5)实验室制取二氧化碳时,不能使用大理石与稀硫酸反应,但硫酸型酸雨却能腐蚀大理石雕像,其原因是_____ 。
(6)同学们经过讨论认为,酸雨还会加剧“温室效应”。这种说法的依据是_____ 。
已知:高炉气体中一定含有二氧化碳、氮气、极少量的氧气、稀有气体等,还可能含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体。
[提出问题]高炉气体中的有害成分是什么?
[作出猜想]猜想一:只有CO; 猜想二:只有 SO2; 猜想三:CO 和SO2都有。
甲实验小组
[查阅资料]SO2与CO2具有许多相似的化学性质:
①都能与水反应。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a9610bce34a46dac461081b786b4b1f.png)
②SO2也能使澄清石灰水变浑浊,生成亚硫酸钙(CaSO3)白色沉淀;
③都能与氢氧化钠溶液反应,分别生成可溶性的碳酸钠、亚硫酸钠(Na2SO3)和水。
不同之处:二氧化硫能使红色品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
[实验探究]甲组同学设计组装如下装置进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/ffa11d15-b6dd-4b4b-af63-45648d15578b.png?resizew=507)
(1)A中品红溶液的作用是检验二氧化硫,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是
(2)观察现象发现:A中品红溶液褪色,C中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊。
得出结论:高炉气体中含有SO2和CO。
反思评价:部分同学认为上述结论不够准确,理由是
[实验改进]同学们经过讨论后,在原有基础上改进了实验装置,如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/99a8c849-c750-469d-bba1-66ce1c89abfc.png?resizew=538)
(3)用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是
乙实验小组
[查阅资料]一氧化碳能与红色氯化钯(PdCl2)溶液反应,生成黑色的金属钯(Pd)沉淀、盐酸和二氧化碳。
[实验探究]乙组同学设计如下实验装置并进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/1601f687-8e11-4025-8d78-6265fbef9d8d.png?resizew=226)
(4)B中反应的化学方程式为
[实验结论]炼铁厂排放的高炉气体中含有CO和SO2,直接排放会造成大气污染,需净化达标后才能排放。
[延伸拓展]二氧化硫排放到空气中会导致酸雨。二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸会被氧气进一步氧化生成硫酸。
为了研究酸雨的危害,同学们设计了如下实验探究:
②将硫燃烧的产物溶于水后,通入氧气,用所得溶液模拟硫酸型酸雨。
②模拟实验如下:
实验序号 | 所加物质 | 实验现象 |
1 | 树叶、果皮 | 树叶、果皮被腐蚀 |
2 | 细铁丝、镁条 | 产生气泡 |
3 | 石灰石、大理石碎片 | 产生气泡 |
实验结论:酸雨具有较强的危害性。
反思评价:
(5)实验室制取二氧化碳时,不能使用大理石与稀硫酸反应,但硫酸型酸雨却能腐蚀大理石雕像,其原因是
(6)同学们经过讨论认为,酸雨还会加剧“温室效应”。这种说法的依据是
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科学探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】金属铁及其合金是世界上年产量最高、应用最广泛的金属材料,也是我们初中重点学习的金属单质。
(1)金属的化学性质主要是由金属的活动性决定的。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/2da05c0e-36b1-4cef-b3fa-1b0dd33372ee.png?resizew=286)
如图①观察到的现象是_______ ,反应的化学方程式为_______ 以上实验可得出铝和铜的金属活动性强弱为_______ ;若Y为硫酸铜,X为铁,③中观察到_______ ,即可证明铜的活动性比铁强。
(2)某同学用如图装置,进行还原氧化铁的实验(图中夹持已略去),检查装置气密性,加入药品,在装置中充满二氧化碳后进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/ebaabad7-9c4f-4f07-8d85-ec1a472cb442.png?resizew=404)
①缓缓通入CO2,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_______ 。
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间后B处玻璃管内观察到的实验现象是_______ ,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_______ 。
③该实验说明_______ 具有还原性。
(3)工业上利用赤铁矿炼铁的过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/0c648f67-3247-47db-b361-93aba74c86e7.png?resizew=487)
炼铁原料的选择:图中缺少的炼铁原料是_______ 。我们一般选择赤铁矿(主要成分Fe2O3)而不用黄铁矿(主要成分FeS2)来炼铁,原因是_______ 。高炉炼铁的产物:将高炉气体的主要成分补充完整_____ 。高炉炼铁的产物还有_______ 。
(4)为了探究钢铁锈蚀的条件,取4枚洁净无锈的铁钉,分别放入4支试管中如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/8bee7674-7596-41a8-b164-fdfa1e09c378.png?resizew=228)
为了证明铁生锈需要同时接触水和氧气,我们必须进行的实验是_______ (填序号,下同)。若要证明其他条件相同时,有氯化钠存在会加速铁的锈蚀,需要进行的实验是_______ 。
(1)金属的化学性质主要是由金属的活动性决定的。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/2da05c0e-36b1-4cef-b3fa-1b0dd33372ee.png?resizew=286)
如图①观察到的现象是
(2)某同学用如图装置,进行还原氧化铁的实验(图中夹持已略去),检查装置气密性,加入药品,在装置中充满二氧化碳后进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/ebaabad7-9c4f-4f07-8d85-ec1a472cb442.png?resizew=404)
①缓缓通入CO2,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间后B处玻璃管内观察到的实验现象是
③该实验说明
(3)工业上利用赤铁矿炼铁的过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/0c648f67-3247-47db-b361-93aba74c86e7.png?resizew=487)
炼铁原料的选择:图中缺少的炼铁原料是
(4)为了探究钢铁锈蚀的条件,取4枚洁净无锈的铁钉,分别放入4支试管中如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/30/8bee7674-7596-41a8-b164-fdfa1e09c378.png?resizew=228)
为了证明铁生锈需要同时接触水和氧气,我们必须进行的实验是
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】某化学兴趣小组在实验室中模拟炼铁,他们把焦炭和氧化铁粉末合加强热,得到无色气体A和黑色粉末B(如图所示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/6/b778968f-a1e0-4407-955f-94dc91708588.png?resizew=310)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/6/1aae9d5d-e168-40be-a4a0-c732bf773dd5.png?resizew=273)
图1 图2
(1)他们炼铁反应的化学方程式是________ 。
(2)经分析得知,无色气体A不含有单质,黑色粉末B的成分是一种或两种单质。甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。
【猜想与假设】甲组认为无色气体A中可能有CO2,也可能有CO。
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况:
①只含有________ 。
②含有铁和碳。
【实验探究】(1)为验证甲组的猜想,同学们按下图所示装置进行实验。
装置甲的作用是_____________ ,装置乙的作用是 _______________ 。当看到甲中澄清石灰水变浑浊,乙中 ____________ 后,可以确定无色气体A是CO2、CO的混合气体。有同学提出把甲、乙交换位置,让气体A先通过热的氧化铜也可以达到同样的实验目的,你的判断是 _________ (填“可以”或“不可以”)。
(2)为验证乙组中假设②是否成立,设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。
【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷,同学们一起进行了改进,解决了污染环境问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/6/b778968f-a1e0-4407-955f-94dc91708588.png?resizew=310)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/6/1aae9d5d-e168-40be-a4a0-c732bf773dd5.png?resizew=273)
图1 图2
(1)他们炼铁反应的化学方程式是
(2)经分析得知,无色气体A不含有单质,黑色粉末B的成分是一种或两种单质。甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。
【猜想与假设】甲组认为无色气体A中可能有CO2,也可能有CO。
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况:
①只含有
②含有铁和碳。
【实验探究】(1)为验证甲组的猜想,同学们按下图所示装置进行实验。
装置甲的作用是
(2)为验证乙组中假设②是否成立,设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。
实验方法 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
物理方法 | 假设二成立 |
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】某兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”实验进行如图探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/18/85eac614-5948-47db-b8d8-b142ee4888b4.png?resizew=723)
实验一:探究反应产物
(1)在通风橱中,按图1所示装置进行实验,反应一段时间后,玻璃管内Fe2O3粉末由______ 色变成黑色,生成的黑色固体冷却后,均被玻璃管上方的磁铁吸引。
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体:铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对黑色固体成分猜想。
猜想一:只有Fe:猜想二:只有Fe3O4:猜想三:Fe和Fe3O4
【进行实验】取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒。
【得出结论】
(2)说明猜想______ (填“一”、“二”或“三”)是正确的。
【反思交流】
(3)如果该实验用酒精喷灯提供高温条件,那么用CO还原Fe2O3的化学方程式为______ 。但图1中酒精灯不能提供高温条件,导致产物不全为单质铁。
实验二:探究反应条件
(4)为探究反应产物与温度的关系,他们走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图2所示。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于______ ℃(填“400”“600”或“800”)。
②图中:x=______ 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现实验一得到的结论与图像不一致。请推测实验一中黑色固体在冷却过程中发生的反应:__________ =Fe3O4+__________ (完成化学方程式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/18/85eac614-5948-47db-b8d8-b142ee4888b4.png?resizew=723)
实验一:探究反应产物
(1)在通风橱中,按图1所示装置进行实验,反应一段时间后,玻璃管内Fe2O3粉末由
【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体:铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。
【提出猜想】对黑色固体成分猜想。
猜想一:只有Fe:猜想二:只有Fe3O4:猜想三:Fe和Fe3O4
【进行实验】取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒。
【得出结论】
(2)说明猜想
【反思交流】
(3)如果该实验用酒精喷灯提供高温条件,那么用CO还原Fe2O3的化学方程式为
实验二:探究反应条件
(4)为探究反应产物与温度的关系,他们走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图2所示。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于
②图中:x=
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现实验一得到的结论与图像不一致。请推测实验一中黑色固体在冷却过程中发生的反应:
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科学探究题
|
适中
(0.65)
【推荐2】用如下图装置完成以下实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/a938a482-2e59-42c1-a1cd-7b812550bebf.png?resizew=226)
(1)探究燃烧条件:若B处盛放木炭。
Ⅰ.先在A处通入氮气一段时间后,在B处加热,B、C处没有明显变化;
Ⅱ.待B处冷却至室温,在A处通入氧气一段时间后,B、C处没有明显变化;
Ⅲ.在A处继续通入氧气,然后在B处加热,发现木炭燃烧,C处变浑浊。
Ⅰ与Ⅲ对比,说明燃烧的条件之一是_____ ;Ⅱ与Ⅲ对比,说明燃烧的条件之一是_____ 。
(2)模拟工业炼铁:若B处盛放氧化铁粉末。
Ⅰ.在A处通入一氧化碳一段时间后,B处下方用喷灯加热,B处可观察到的现象为_____ ,反应的化学方程式为_____ ,尾气处理的方法为_____ 。
Ⅱ.实验结束时,先_____ (填“停止通入一氧化碳”、“停止加热”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/a938a482-2e59-42c1-a1cd-7b812550bebf.png?resizew=226)
(1)探究燃烧条件:若B处盛放木炭。
Ⅰ.先在A处通入氮气一段时间后,在B处加热,B、C处没有明显变化;
Ⅱ.待B处冷却至室温,在A处通入氧气一段时间后,B、C处没有明显变化;
Ⅲ.在A处继续通入氧气,然后在B处加热,发现木炭燃烧,C处变浑浊。
Ⅰ与Ⅲ对比,说明燃烧的条件之一是
(2)模拟工业炼铁:若B处盛放氧化铁粉末。
Ⅰ.在A处通入一氧化碳一段时间后,B处下方用喷灯加热,B处可观察到的现象为
Ⅱ.实验结束时,先
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】如图所示为实验室中常见的气体的制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),试根据题目要求,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/23/2706090726604800/2706233838927872/STEM/89803a43-2b79-4ef1-a8bf-6f25ecc26146.png)
(1)若用H2O2溶液与MnO2固体反应制取并收集干燥的氧气,按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①制取并收集干燥的氧气所选仪器的连接顺序为______ (填写仪器序号字母),MnO2在反应前后的质量______ (选填“增大”“减小”“不变”之一)。
②上述制取氧气的化学反应方程式为______ 。
(2)小强同学欲用一氧化碳气体(含少量水蒸气)测定某不纯氧化铁样品的纯度(杂质为单质铁),并验证反应中气体生成物的性质,小强同学设计了实验方案:气体流向是从左向右,选择的仪器按D→C→B顺序连接,然后进行实验(假设有关反应均反应完全)。
①仪器C处大玻璃管内出现的反应现象为______ 。
②装置D的作用是______ ,装置B的作用是______ 。
③通过测量反应前后C处大玻璃管的质量变化,来计算氧化铁的纯度。若其他操作正确,反应结束熄灭酒精灯后,继续通入一氧化碳气体,直至大玻璃管冷却,则这样计算出的氧化铁样品纯度与实际值比较将______ (填“一定偏大”“一定片少”“基本一致”之一)。
④在这个实验装置中,除了可以利用反应前后C处大玻璃管的质量数据变化来计算氧化铁样品的纯度外,还可以通过测量装置B质量的变化来计算氧化铁样品的纯度,若装置B增重0.66g,则样品中Fe2O3的质量为______ g。
⑤小强同学设计的这套实验装置是否存在不足之处,若有请写出你的具体改进建议______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/23/2706090726604800/2706233838927872/STEM/89803a43-2b79-4ef1-a8bf-6f25ecc26146.png)
(1)若用H2O2溶液与MnO2固体反应制取并收集干燥的氧气,按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①制取并收集干燥的氧气所选仪器的连接顺序为
②上述制取氧气的化学反应方程式为
(2)小强同学欲用一氧化碳气体(含少量水蒸气)测定某不纯氧化铁样品的纯度(杂质为单质铁),并验证反应中气体生成物的性质,小强同学设计了实验方案:气体流向是从左向右,选择的仪器按D→C→B顺序连接,然后进行实验(假设有关反应均反应完全)。
①仪器C处大玻璃管内出现的反应现象为
②装置D的作用是
③通过测量反应前后C处大玻璃管的质量变化,来计算氧化铁的纯度。若其他操作正确,反应结束熄灭酒精灯后,继续通入一氧化碳气体,直至大玻璃管冷却,则这样计算出的氧化铁样品纯度与实际值比较将
④在这个实验装置中,除了可以利用反应前后C处大玻璃管的质量数据变化来计算氧化铁样品的纯度外,还可以通过测量装置B质量的变化来计算氧化铁样品的纯度,若装置B增重0.66g,则样品中Fe2O3的质量为
⑤小强同学设计的这套实验装置是否存在不足之处,若有请写出你的具体改进建议
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