【題目】【2016年湖南省株洲市】要探究碳酸亞鐵和氧氣充分反應后的固體成分,請你參與華雪同學的探究:

【查閱資料】

①碳酸亞鐵(FeCO3)具有還原性,在空氣中灼燒生成的氧化物和CO2氣體。

②FeO是一種黑色粉末,它不穩(wěn)定,在空氣中加熱,就迅速被氧化成四氧化三鐵,四氧化三鐵能與鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵和水。

③FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出現(xiàn)紅色。

【猜想與假設】

猜想1:固體成分是氧化鐵。

猜想2:固體成分是四氧化三鐵。

猜想3: 。

【活動與探究】

連接儀器、裝好藥品如圖所示(加熱和固定裝置已省略),打開止水夾K,通入氧氣,加熱玻璃管X。當Y瓶中產(chǎn)生的沉淀不再增加時,停止加熱,繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻。

取玻璃管里的少量固體于試管中,滴加鹽酸,微熱,固體完全溶解。將所得溶液分成甲、乙兩份進行實驗:

實驗編號

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

a

向甲溶液中滴加KSCN溶液

溶液變紅色

b

向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液

高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失

【結論與反思】

(1)由上述實驗現(xiàn)象可知,F(xiàn)eCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是 ,因此,猜想 (填“1”或“2”或“3”)是正確的。

(2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒的化學方程式為 。

(3)上述實驗 (填“a”或“b”)是多余的,因為 。

【總結與提升】

(1)若實驗結束時觀察到Y瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量不足,導致生成的碳酸鈣轉變成了可溶于水的碳酸氫鈣.碳酸氫鈣的化學式為 。

(2)CO2使澄清石灰水變渾濁的化學方程式為 。

(3)華雪同學經(jīng)過反思,覺得該實驗設計還存在問題,因為如果在實驗b中觀察到 ,就不能確定哪個猜想是正確的。所以華雪同學又對該實驗進行了定量探究:取11.6g純凈的碳酸亞鐵固體,在空氣中高溫灼燒至恒重,稱得固體質量凈減3.6g。通過計算即可確定:FeCO3和氧氣充分反應后的固體成分是 。

【答案】【猜想與假設】固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵

【結論與反思】(1)氧化鐵 1

(2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2

(3)b a實驗已經(jīng)證明了溶液中存在氯化鐵,不存在氯化亞鐵;b實驗無法證明是否含氯化鐵

【總結與提升】(1)Ca(HCO32(2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O(3)高錳酸鉀溶液褪色 氧化鐵

【解析】【猜想與假設】由假設①②,也可能是兩者的混合物,則猜想3是固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵!窘Y論與反思】(1)由FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出現(xiàn)紅色,則向甲溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,說明溶液中含有FeCl3。FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能,向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失,說明溶液中不含F(xiàn)eCl2。氯化鐵是氧化鐵與稀鹽酸反應生成的,故FeCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是氧化鐵。因此,猜想1是正確的。

(2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒生成氧化鐵和二氧化碳氣體,反應的化學方程式為:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。(3)上述實驗中b是多余的,因為a實驗已經(jīng)證明了溶液中存在氯化鐵,不存在氯化亞鐵;b實驗無法證明是否含氯化鐵。

【總結與提升】

(1)碳酸氫鈣中鈣元素顯+2價,碳酸氫根顯﹣1價,其化學式為:Ca(HCO32。

(2)CO2使澄清石灰水變渾濁,是因為與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水,反應的化學方程式為:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。

(3)FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能,如果在實驗b中觀察到高錳酸鉀溶液褪色,說明含有氯化亞鐵溶液,不能確定是否含有氯化鐵,就不能確定哪個猜想是正確的。華雪同學又對該實驗進行了定量探究:取11.6g純凈的碳酸亞鐵固體,在空氣中高溫灼燒至恒重,稱得固體質量凈減3.6g。假設生成的固體為氧化鐵,設固體質量凈減質量為x

4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 固體減少質量

464 320 464﹣320=144

11.6g x

x=3.6g

假設成立,F(xiàn)eCO3和氧氣充分反應后的固體成分是氧化鐵

練習冊系列答案
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A.氧氣 B.氧元素 C.氧分子 D.氧化物

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【題目】某校興趣小組想親身感受科學家的探究歷程,他們選擇了《空氣中氧氣含量的粗略測定》為探究內(nèi)容。

(一)首先,他們分組進行討論:

(1)甲組認為,選擇的藥品既要能消耗氧氣,又不會與空氣中的其他成分反應,而且生成物為固體。他們應該選擇__________

A、蠟燭 B、硫粉 C、紅磷

為了充分消耗容器中的氧氣,藥品的用量應保證_____________。

(2)乙組設計了如上圖的實驗裝置, 為了確保實驗的成功,首先應保證該裝置____________良好。

(二)在充分討論的基礎上他們進行了實驗。

(三)實驗結束后,大家整理的實驗數(shù)據(jù)如下:

1

2

3

4

5

6

7

8

集氣瓶容積

進入水的體積

20/4

20/3.5

20/4

20/4

20/4

20/4.5

20/4

通過對實驗結果的交流,大多數(shù)組的同學都驗證出氧氣約占空氣總體積的____________。只有第8組同學沒能得到數(shù)據(jù),原因是由于他們用硫粉進行實驗導致的,請寫出硫燃燒的文字表達式__________________。

(四)、實驗結束后,大多數(shù)組的同學都得出正確的結論,若實驗中測得氧氣的體積分數(shù)小于1/5(偏。垖懗鰞蓷l可能的原因

若實驗中測得氧氣的體積分數(shù)大于1/5(偏大),請寫出一條可能的原因 。

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【題目】下列實驗方案不可行的是

A.用肥皂水區(qū)分硬水和軟水 B.用過濾法區(qū)分食鹽水和蒸餾水

C.用稀鹽酸區(qū)分黃金和黃銅(銅鋅合金) D.用紫色石蕊試液區(qū)分O2和CO2

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【題目】將暗紫色的固體A單獨加熱得到固體B和C,同時得到無色氣體D,把帶火星的木條伸入集滿D的集氣瓶內(nèi),木條能復燃。把黑色固體C加入另一種白色固體E中,混合加熱也能得到D,把黑色固體C加入到另一種無色液體F中,能在常溫迅速產(chǎn)生大量氣體D,同時生成常溫下的液體G。固體H在氣體D中燃燒會火星四射,生成一種黑色固體I。

(1)請寫出上述有關反應中涉及到的物質的名稱:

B E F

(2)請寫出上述有關反應的文字表達式是:

AD

HI

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【題目】水是生命之源,人類的日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開水。

A.水的沸騰

B.水的電解

C.水的凈化

(1)①如圖所示的3個實驗,A中水發(fā)生了 (填“物理”或“化學”)變化;水變成水蒸氣的過程中,不發(fā)生變化的是 (填字母序號)。

A.分子質量 B.分子種類 C.分子間隔

②B中試管2內(nèi)得到的氣體為 ,該實驗中發(fā)生改變的微粒是 ,保持不變的微粒是 ,生成的新微粒是 。寫出這個反應的符號表達式 。

③C中活性炭的作用是 ,經(jīng)過此凈水器得到的水仍然不是純水,若想得到純水可采用的方法是 ;小卵石和石英沙的作用是 ;常用凈化水的方法有:①過濾、②加明礬吸附沉降、③蒸餾、④消毒殺菌。要將混有泥沙的天然水凈化為生活用的自來水。應選用的方法和順序為 (填下面的選項)。

A.①②③④ B.②④①③ C.①③④ D.②①④

(2)硬水會給生產(chǎn)、生活帶來許多不便。

①檢驗一份自來水水樣是硬水還是軟水的方法是向水樣中加入 來鑒別。

②生活中可以通過煮沸的方法來降低水的硬度,硬水在煮沸過程中發(fā)生的化學反應之一是:碳酸氫鈣碳酸鈣+二氧化碳+水,該反應屬于基本反應類型中的 反應。

(3)節(jié)約用水是每個公民的義務,下列用水方式應該提倡的是 (填字母序號)。

A.用漱口杯接水刷牙

B.不間斷地邊流水邊洗衣

C.用淘米水、洗菜水澆花、沖廁所

D.用噴灌、滴灌的方法澆灌農(nóng)田和園林

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