某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究...

某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。

[探究目的] 分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。

[查阅资料]

I．CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引。

II．Fe3O4 ＋ 8H+ = 2Fe3+ ＋ Fe2+ ＋ 4H2O

[猜想假设] 黑色粉末X的组成可能是_________、_________，或二者的混合物。

[实验探究]

（1）实验①中产生气泡的离子方程式为_________。

（2）根据②中溶液未呈红色，不能推断出黑色粉末X中无Fe3O4，请用离子方程式解释原因：_________。

（3）为了证明黑色粉末X中是否含有Fe3O4，该小组进行如下图所示实验：

请根据数据分析说明黑色粉末X中是否含有Fe3O4。

_________。

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某化学研究性学习小组将高锰酸钾粉末与一定量铁粉混合隔绝空气加热，并在实验结束后对所得产物中不溶于水的黑色粉末X进行探究。

（探究目的）分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。

（猜想与假设）该黑色粉末可能含有铁粉、二氧化锰、四氧化三铁中的一种或几种。

（初步认证）将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。

（初步结论）黑色粉末中_______含有MnO2，；_______含有Fe；________含有Fe3O4(填“一定”、“可能”或“一定不”)。

（定性检验）

步骤三中产生气体的离子方程式为___________________________________________。

（定量检验）

①操作Z的名称是__________，下图的仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是____________(填字母)。

②有同学认为：上述流程若不加入H2O2，其它步骤不变，只要在空气中充分放置仍可达到目的。他的理由是(用化学方程式表示)__________________________________________。

③通过以上数据，得出4.116 g黑色粉末X中各成分的物质的量为_________________。

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某研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。

⑴装置A中反应的化学方程式为____________。

⑵实验结束后，欲验证反应生成的气体具有还原性，小组同学取装置B中溶液少量于一洁净的试管中，应向试管中加入的试剂是___。（填字母）。

a．品红溶液　　　　　 b．稀盐酸　　　　 c．BaCl2溶液　　　　　 d．稀硝酸

⑶实验结束，小组同学立即熄灭酒精灯，可能导致的后果是______________。

⑷实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为CuO和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：

①步骤Ⅱ中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是_______________。

②黑色固体的成分是_______________。

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某研究小组利用下图装置探究CO还原Fe2O3所得到的一种黑色粉末的成分(固定装置略去）。（已知：Fe2＋遇到K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀)

请回答问題：

(1)按气流方向，各仪器接口从左到右的连接顺序为:

i→____________→____________→g→h→__________→__________→j → k→ ____________→___________。（填字母编号）

(2)证明Fe2O3己被还原的现象是___________________。

(3)研究小组对黑色粉末的成分提出下列猜想：

【猜想一】黑色粉末的成分可能是Fe。

【猜想二】黑色粉末的成分可能是FeO。

【猜想三】黑色粉末的成分可能是__________________。

设计并完成实验如下:

①根据实验现象，则猜想_________成立。

②研究小组又向步骤3的溶液中滴加新制氯水，发现溶液红色褪去。可能的原因及验证方法为__________________。

(4)上述装置还有不妥之处，改进措施为____________________。

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(10分)某化学兴趣小组进行铁跟水蒸气反应的实验，实验装置如下，发现有黑色晶体生成并产生无色气体，他们继续对反应产物进行探究。

已知:①FeO + 2H+　 = Fe2+ + H2O　

②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O

③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O

请回答下列问题：

（1）该组同学欲确定反应一段时间后试管中固体的成分，设计如下实验方案：

①待试管冷却后，取少许其中的固体溶于稀硫酸得溶液B。

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)　　　　　　 ，若溶液未变红色，则说明试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)　　　　　　 。

A．一定有Fe3O4，可能有Fe　

B．只有Fe(OH)3

C．一定有Fe3O4和Fe

D．一定有Fe(OH)3，可能有Fe　

E．只有Fe3O4

（2）该组同学取少量溶液B进行了实验，结果②中溶液未变红色，原因是（用离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）铁跟水蒸气反应的化学方程为　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）该组同学另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按下图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出沉淀由白色变成灰绿色最后变成红褐色的反应方程式　　　　　　　　　　　　 。

（5）一段时间后，该组同学发现（2）中未变红色的溶液变成红色，说明Fe2+具有　　　　　　　　 （填化学性质）。由此可知，实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配，并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量　　　　　　 。

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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________。

(4)该装置的缺点是________。

(5)资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为______。

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某实验小组设计了如下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：PdCI2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO+PdCI2+H2O═CO2+2HCI+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　　　　　　　　　　　　　 ．

（4）该装置的缺点是　　 　　 　 ．

（5）资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC．取18g Si02和8.4g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为 　　 　　　 ．

（6）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：　　 　　 　　 　 ．

【答案】（1）要用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰；

（2）作安全瓶，防止倒吸；

（3）澄清石灰水；PdCl2溶液；3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si；

（4）没有尾气吸收装置将CO吸收．

（5）2：1；

（6）向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，证明碳酸酸性大于硅酸．

【解析】（1）碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，所以实验时要通人足够长时间的N2，

（2）根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸，

（3）根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si，

（4）一氧化碳有毒，有能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收，故答案为：没有尾气吸收装置将CO吸收．

（5）取18g Si02物质的量==0.3mol，8.4g焦炭物质的量==0.7mol，充分反应后收集到标准状况下的气体13.44L，物质的量==0.6mol，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，

SiO2 +2C=2CO+Si，

0.3mol　 0.6mol 0.6mol0.3mol

Si+C=SiC，

1　　　　 　　 1　　 　　 　 1

0.1mol 　　 0.1mol 　　 0.1mol

得到Si和SiC的物质的量之比为0.2mol：0.1mol=2：1

（6）验证碳酸、硅酸的酸性强弱，产生的CO2气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体，然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，说明酸性H2CO3＞H2SiO3

【点评】本题考查了物质组成的实验探究方法，过程分析判断，实验设计，注意题干信息的分析判断应用，掌握基础是关键，题目难度中等．

【题型】实验题
【适用】困难
【标题】2015-2016学年河北省石家庄一中高一上学期期末化学试卷（带解析）
【关键字标签】
【结束】

某结晶水合物A含有两种阳离子和一种阴离子．将溶有90.60gA的水溶液分成两等份，向第一份逐滴加入NaOH溶液，溶液先出现白色沉淀后完全溶解，此过程中产生2.24L（标准状况）刺激性气味的气体．向第二份加入过量的Ba（OH）2溶液，过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.60g．

请回答以下问题：

（1）A的摩尔质量为　　 　　 　　　 　　 ．

（2）试通过计算确定该结晶水合物的化学式为　　　 　　 　　 　 ．

（3）若第二份加入75.00mL2.00mol•L﹣1的Ba（OH）2溶液，则得到的沉淀质量为　　 　　 　　 　　 ．

高一化学填空题极难题查看答案及解析

有一包黑色粉末，可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成。某化学兴趣小组为了探究它的成分，按如下步骤进行实验。

（1）先对实验做了如下设想和分析：黑粉中只有碳粉不溶解于稀盐酸。取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况)。请你完成下表。

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、CuO的混合物。为了进一步探究C、CuO的性质，他们又利用这种混合物补充做了下面两个实验。

【实验一】将此粉末敞口在空气中灼烧完全，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。烧杯中 　　　　　　 　　 (填“有”或“无”)不溶物，溶液呈　　 　　　　 　　 色。

【实验二】将此粉末隔绝空气加热(若碳完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请回答：①烧杯中　　　　　 (填“有”或“无”)不溶物；②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是　　　　　 (写化学式)；③若静置后溶液呈蓝色，该实验过程中所发生反应的化学方程式　　　　 　　 　　 、　　　　　　　 。

高一化学实验题极难题查看答案及解析

研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气，且含锰元素的化合物的还原产物都是MnCl2。他们将6.32gKMnO4粉末加热一段时间，也不知道高锰酸钾是否完全分解，收集到0.336L气体后便停止加热了，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，充分反应后生成氯气的体积是(气体体积都在标准状况下测定)

A．1.344L　　　　 B．1.568L　　　　　 C．1.792L　　　　 D．2.016L

高一化学选择题困难题查看答案及解析

研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气，且锰化合物的还原产物都是MnCl2。他们将6．32gKMnO4粉末加热一段时间，也不知道高锰酸钾是否完全分解，收集到0．112L气体后便停止加热了，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，又收集到气体体积是(上述气体体积都折合成标准状况)(　　 )

A．0．448L 　　 B．2．240L　　 　　 C．2．016L　 　　 D．无法确定

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