草酸亚铁晶体是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，某化学兴趣小组设...

九年级化学解答题中等难度题查看答案及解析

草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料。某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成。探究过程如下：

【查阅资料】

1．草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO、CO2。

2．白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色。

3. 浓硫酸具有吸水干燥的性质。

4. 氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。

【实验设计】

（1）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）可选择以下实验装置中的　 　　　　 　　　 （选填“甲”或“乙”）作为虚线中的“热分解装置”。

【问题讨论】

（3）实验过程中观察到：B中白色无水CuSO4变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊的反应方程式　　　　　　　　 （填化学方程式），E中　　　　　　　　　　 （填实验现象），则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO2、CO。

（4）该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO，则需在C和D装置之间增加盛有足量的浓氢氧化钠溶液的洗气瓶，其作用是　　　　　　 　　　　　　 。

【数据分析】

（6）称取3.60g草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O，相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析该图回答下列问题:

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　 　 。

②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物， 试通过计算确定该氧化物的化学式或名称　　　　　　 　 。

请写出计算过程：

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草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法（TG）确定其分解后所得固体产物的组成，探究过程如下：

（查阅资料）

①硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）受热时会发生如下反应： CuSO4•5H2OCuSO4+5H2O草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）也能发生类似的反应；

②草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2；

③白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色；

④浓硫酸具有吸水性，是常用的气体干燥剂；

⑤浓的氢氧化钠溶液易吸收大量的二氧化碳气体，比石灰水吸收效果好。

（实验设计）

（1）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是_______。

（2）可选择以下实验装置中的_____（选填“甲”或“乙”）作为虚线中的“热分解装置”。

（问题讨论）

（3）实验过程中如果观察到以下现象：B中白色无水CuSO4变成蓝色，___________，E中黑色粉末变成红色，则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2；写出F装置中所发生反应的化学方程式_________。

（4）该兴趣小组进行上述实验时，应先点燃__________处（填“A”或“E”）的酒精灯，原因是____________。

（5）若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO，则需对实验设计方案进行改进，请说出你的改进措施________。

（数据分析）

（6）称取3.60g草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O，相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析该图回答下列问题：

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为____________。

②已知：300℃时草酸亚铁晶体完全分解后剩余固体只有一种且是铁的氧化物。通过计算可确定该氧化物为_____________（填名称）。（请写出计算过程）

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草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成，探究过程如下：

（查阅资料）

①硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O)受热时会发生如下反应：CuSO4•5H2OCuSO4+5H2O草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)也能发生类似的反应；

②草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2；

③白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色；

④浓硫酸具有吸水性，是常用的气体干燥剂；

⑤浓的氢氧化钠溶液易吸收大量的二氧化碳气体，比石灰水吸收效果好。

（实验设计）

(1)从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是___。

(2)可选择以下实验装置中的__(选填“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”。

（问题讨论）

(3)实验过程中如果观察到以下现象：B中白色无水CuSO4变成蓝色，__，E中黑色粉末变成红色，则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2；写出F装置中所发生反应的化学方程式___。

(4)该兴趣小组进行上述实验时，应先点燃__处(填“A”或“E”)的酒精灯，原因是__。

(5)若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO，则需对实验设计方案进行改进，请说出你的改进措施___。

（数据分析）

(6)称取3.60g草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O，相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示，请分析该图回答下列问题：

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为____。

②已知：300℃时草酸亚铁晶体完全分解后剩余固体只有一种且是铁的氧化物。通过计算可确定该氧化物为_____(填名称)。(请写出计算过程)

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草酸亚铁晶体(FeC₂O₄﹒2H₂O)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料。某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁热分解的气体产物，并用热重法（TG）确定其分解后固体产物的组成。探究过程如下：

【查阅资料】

1. 草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H₂O、CO、CO₂

2. 白色的无水CuSO₄遇水蒸气会变成蓝色

【实验设计】

（1）从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是。

（2）可选择以下实验装置中的(选填：“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”。

【问题讨论】

（3）D中浓硫酸的作用是，实验过程中观察到B中白色无水CuSO₄变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，E中（填实验现象），则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H₂O、CO₂、CO。

（4）该兴趣小组进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是。

（5）若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO，则需在C和D装置之间增加盛有(填物质的名称或化学式)溶液的洗气瓶。

【数据分析】

（6）称取3.60g草酸亚铁晶体(FeC₂O₄﹒2H₂O，相对分子质量180)用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如下图所示，请分析该图回答下列问题：

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为。

②3000℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式或名称。（请写出计算过程）

九年级化学探究题极难题查看答案及解析

兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物，并用热重法（TG）确定其分解后所得固体产物的组成。

资料链接:①草酸亚铁晶体（ FeC2O4﹒2H2O）是浅黄色、难溶于水、受热易分解的固体。

②无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

探究一: 探究草酸亚铁晶体热分解的气体产物

[猜想假设]猜想一: X、CO2

猜想二: X、CO

猜想三: X、CO、CO2，物质X为________（填化学式）。

[设计实验]

（1）选择_________（填字母序号）作为虚线中的“热分解装置”

A 过氧化氢分解制氧气的发生装置

B 氯酸钾分解制氧气的发生装置

（2）进行上述实验时，先点燃热分解装置中的酒精灯，一段时间后再点燃E处的酒精灯，原因是_________。

（3）D中浓硫酸的作用是________，实验过程中观察到______的现象，证明猜想三正确。

[交流讨论]

（1）C中反应的化学方程式为__________。

（2）该装置并不能严谨证明猜想三成立，改进的措施是在C和D装置之间增加盛有___（填 名称）溶液的洗气瓶。

探究二:热重法（TG）确定分解所得固体产物的组成

[数据分析]

称取3.60g草酸亚铁晶体（ FeC2O4﹒2H2O,为相对分子质量为180），用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。300°C时，剩余固体为纯净物且是铁的氧化物，通过计算确定该物质的化学式为_________。

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（14分）草酸亚铁晶体（化学组成为FeC₂O₄·xH₂O）是一种淡黄色晶体粉末，常用于照相显影剂及制药工业，是电池材料的制备原料．

5、铁的氧化物被CO还原所需的温度：

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物，为确定分解后的产物及x的值，某实验小组设计了如下实验装置并进行探究（酒精灯略去，不考虑装置中气体的质量，且无水CuSO₄足量）：

【实验步骤】：

①连接好装置，▲ ；

②称量装置B（含两侧弹簧夹）、C的质量；

③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体，打开弹簧夹a、b，鼓入一段时间氮气；

④▲ ，用酒精灯加热热分解装置，直至晶体完全变成黑色，停止加热；

⑤打开弹簧夹a，继续通氮气至装置冷却，关闭弹簧夹a、b；

⑥再次称量装置B、C的质量．

【进行实验】：该小组同学按上述实验步骤进行实验，并记录了如下数据：

【实验分析及数据处理】：

（1）实验过程中，装置C中固体颜色变为蓝色，说明草酸亚铁晶体分解生成了▲ ，FeC₂O₄·xH₂O中x的值为▲ ；

（2）装置E出现黑色物质，说明草酸亚铁晶体分解生成了▲ ；

（3）装置C中澄清石灰水变浑浊，说明草酸亚铁晶体分解生成了▲ ；

（4）根据上表数据，计算反应后，热解装置中残留黑色物质的化学式；（3分）

（提示：相对分子质量分别为FeC₂O₄：144； H₂O：18）▲ ；

（5）实验过程中，鼓入氮气的目的是▲ ；

（6）实验后，热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色，写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式▲ ；

【反思应用】：

（7）有同学认为，实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确？请说出可能的理由▲ ；

（8）经过讨论，同学们一致认为上述实验装置有不足，你认为是什么？▲ ；

（9）某些食品的包装袋中，常用氧化亚铁作为防伪试剂，一旦包装打开，立即变成红棕色，写出该反应的化学方程式▲ ．

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草酸又名乙二酸,是一种有机酸易溶于水,广泛存在于植物源食品中,草酸不稳定,在浓硫酸的催化作用下,草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水,某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究

（查阅资料）浓硫酸具有吸水性，可作为干燥剂

（提出问题）生成物中有哪几种碳的氧化物？

（实验猜想）猜想1：只有CO；

猜想2：只有______(填化学式)；

猜想3：含有CO和CO2。

（设计实验）基于猜想3,根据CO和的性质兴趣小组同学设计了如下实验：

（实验探究）

观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有二氧化碳气体生成,请写出A装置中的化学反应方程式____；有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO；装置C中澄清石灰水___,F装置中出现浑浊的现象；装置E中出现___的现象。

（实验结论）通过实验探究证明：猜想3成立。

草酸分解的化学方程式是______。

（问题讨论）

装置B的作用是____；

装置C的作用是____；

该试验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气)请提出改进措施____任写一条

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草酸钙（CaC2O4）是一种难溶于水的白色固体，受热能分解。某化学兴趣小组用下图所示装置探究其受热分解生成的产物。

实验过程：连接好装置并检查装置的气密性，装入药品，排尽装置内的空气。依次点燃D、A 处的酒精喷灯，一段时间后，停止加热。发现 A 中固体仍为白色，B 中产生白色沉淀，C 中无明显现象，D 中固体由黑色变为红色。

（1）停止加热时，应先撤去________（选填“A”或“D”）处的酒精喷灯。

（2）根据实验现象可以判断，草酸钙受热分解除了生成 CO2 气体外，还生成了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为______。

（3）A 中剩余的白色固体物质是什么？甲同学提出了三种猜想： 猜想Ⅰ：白色固体物质是CaO

猜想Ⅱ：白色固体物质是Ca(OH)2

猜想Ⅲ：白色固体物质是CaCO3 和CaO

①上述猜想中，不合理的猜想是________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”），理由是________。

②乙同学取适量 A 中剩余的白色固体于试管中，向其中加入足量的稀盐酸，固体完全溶解，无气泡产生。据此可知猜想________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）是合理的。试写出草酸钙在高温下分解的化学方程式___。

（4）为了确定草酸钙分解产生的 CO2 的质量，经过滤、洗涤、烘干、称量，测得 B 中生成的沉淀质量为 39.4g。试通过计算确定草酸钙分解产生的 CO2 质量________。

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