某小组在实验室利用如下装置进行实验:I.CO还原Fe2O3;II.探究产物成分。
I.CO还原Fe2O3
(1)检查装置气密性、添加药品、连接装置,接下来的操作是__________(填序号);
a.先通一氧化碳;b.先点燃酒精喷灯加热
(2)写出该条件下CO还原Fe2O3的化学方程式:___________。
(3)上图装置中不足之处是_________。
II.探究产物成分
(4)对黑色产物的成分进行探究:
①经查阅资料可知,在不同温度下,该还原反应的过程如下:
②已知Fe3O4、FeO 与稀盐酸反应不会产生气泡,与CuSO4溶液不反应。
提出问题:反应后所得黑色固体的成分?
提出猜想:关于黑色固体组成有很多种可能,现针对其中三种合理猜想进行探究
①Fe3O4和FeO
②_____和______(写化学式)
③Fe .
实验验证过程如下:
操作 | 反应现象 | 化学方程式 |
步骤1:取少量黑色固体于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡。 | 固体:黑色固体完全消失; 液体:由无色变为浅绿色; 气体:有气泡产生。 | _________, |
步骤2:取少量黑色固体于试管中,滴加足量CuSO4溶液,振荡。 | 固体: 黑色固体完全消失,________, 液体:______。 | Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 |
得出结论:猜想_____________________是正确的(选填“①”或“②”或“③”);
(5)称重分析:由以上实验可知,若有纯净Fe2O3 (相对分子质量为160) 样品16g, 通入CO完全反应(到固体质量不再减少),剩余固体质量为_________g。
九年级化学科学探究题困难题
某小组在实验室利用如下装置进行实验:I.CO还原Fe2O3;II.探究产物成分。
I.CO还原Fe2O3
(1)检查装置气密性、添加药品、连接装置,接下来的操作是__________(填序号);
a.先通一氧化碳;b.先点燃酒精喷灯加热
(2)写出该条件下CO还原Fe2O3的化学方程式:___________。
(3)上图装置中不足之处是_________。
II.探究产物成分
(4)对黑色产物的成分进行探究:
①经查阅资料可知,在不同温度下,该还原反应的过程如下:
②已知Fe3O4、FeO 与稀盐酸反应不会产生气泡,与CuSO4溶液不反应。
提出问题:反应后所得黑色固体的成分?
提出猜想:关于黑色固体组成有很多种可能,现针对其中三种合理猜想进行探究
①Fe3O4和FeO
②_____和______(写化学式)
③Fe .
实验验证过程如下:
操作 | 反应现象 | 化学方程式 |
步骤1:取少量黑色固体于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡。 | 固体:黑色固体完全消失; 液体:由无色变为浅绿色; 气体:有气泡产生。 | _________, |
步骤2:取少量黑色固体于试管中,滴加足量CuSO4溶液,振荡。 | 固体: 黑色固体完全消失,________, 液体:______。 | Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 |
得出结论:猜想_____________________是正确的(选填“①”或“②”或“③”);
(5)称重分析:由以上实验可知,若有纯净Fe2O3 (相对分子质量为160) 样品16g, 通入CO完全反应(到固体质量不再减少),剩余固体质量为_________g。
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某化学小组查阅资料得知:在不同温度下,甲烷(CH4)可将氧化铁(Fe2O3)还原为Fe、Fe3O4中的一种可两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物(黑色粉末)的成分,进行了如下实验:
(1)按右图装置连接好仪器,检查装置的气密性后,往装置中添加药品。
①各黑色粉末中滴加稀硫酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中含有 ,产生气泡的化学方程式是 。
②导管b的作用是 。
(2)按下图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)检查装置的气密性,往装置中添加药品,打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳,持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。
①装置A中反应的化学方程式为 ,装置B中浓硫酸的作用是 。
②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是 。D装置的作用是 。
③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊,则黑色粉末中含有 。尾气处理方法为 。
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实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对CO还原粉末”的实验进行探究:
Ⅰ.探究CO与的反应产物(夹持仪器已略去)
(1)(实验过程)步骤1,在通风橱中,按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2装入试剂:玻璃管内装入粉末,试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3从a端通入CO一段时间,待_____,再点燃酒精灯。
(2)(实验现象)反应一段时间后,玻璃管内粉末由_____色变成黑色,生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀(用化学反应方程式表示:_____)。
(3)(查阅资料)铁粉、FeO、均为黑色固体;铁粉、均能被磁铁吸引。
(提出猜想)对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想:猜测Ⅰ:Fe;猜测Ⅱ:;猜测Ⅲ:Fe和
(实验验证)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,说明_____(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
(4)(拓展研究)进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液醋酸二氨合铜(Ⅰ)和氨水的混合液。因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ,其目的是_____,装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序:连接_____(填“c”或“d”)。
(5)Ⅱ原料气的制备
方法一:加热、Zn的混合物可快速制备CO,同时还得到两种金属氧化物:_____、_____(填化学式)。
(6)方法二:加热草酸晶体()制备CO:
已知:常压下,草酸晶体的熔点为。比较草酸晶体的熔点和分解温度,分析若选用下图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO,可能存在的问题是__________。
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现代化学实验可以更多地借助数字化仪器,某科学兴趣小组利用数显设备、气压传感器等对课本实验进行进一步探究:
兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了如图的探究,实验步骤如下:
①检查装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1,关闭活塞;
②点燃燃烧匙内的足量的红磷,立即塞紧瓶塞;
③待火焰熄灭并冷却后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升,待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2;
④然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。
请回答:
(1)红磷燃烧的符号表达式为_____。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到_____所经历的时间。
(3)在实验过程中,两次在右边敞口容器加水与集气瓶里的水面相平,目的是_____。在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为_____(用“V1、V2、V3”的关系式表示)。
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某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的主要反应原理.他们设计的实验装置如图所示.回答下列问题:
(1)先检查装置的气密性;实验开始应检验________________________________,以防止爆炸.
(2)实验时,在澄清石灰水中观察到的现象是________________________________.
(3)图甲中,设计第②个酒精灯的目的是________________________,实验时应先点燃第________个酒精灯;实验结束时应先停止________处的酒精灯加热.
(4)图乙与图甲相比,它的主要优点是________________________________.
(5)在反应后可将磁铁悬挂在玻璃管上方,其作用是________________________________.
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某学习小组利用下图装置,对空气成分的探究进行了如下实验:(提示:通常条件下,白磷与氢氧化钠溶液不反应。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O)
(1)先检查装置的气密性,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL空气,连接装置。
(2)打开弹簧夹K1.K2,缓慢将袋中的空气全部排出。读出量筒中液体体积为V1 mL
(3)关闭弹簧夹 K1.K2,再向烧杯中加入热水,观察到白磷燃烧。
(4)待装置冷却至室温,打开K2,读出量筒中液体体积为V2 mL。
以下说法正确的是( )
A. 步骤(3)中加入热水的作用是吸收五氧化二磷,防止污染空气
B. 根据以上数据分析可得氧气的体积分数为:(V1-V2)/V1×100%
C. V2 mL是空气中已反应的氧气之外的气体的总体积
D. 若白磷的量不足,会导致V2的读数偏大
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小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如图:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为 HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理:HCOOHCO↑+H2O);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检査时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到_____(填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是_____。
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是_____。
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某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)CO还原Fe2O3的化学方程式为 ;
(2)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 ;
(3)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是 。
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