某化学小组做完高温下铁与水蒸气反应的实验后得到一种黑色粉末。他们为探究该黑色粉末中是否有未...

某化学小组做完高温下铁与水蒸气反应的实验后得到一种黑色粉末。他们为探究该黑色粉末中是否有未反应完的铁粉，又进行了如下实验，装置如图1所示。请回答下列问题：

(1)铁与水蒸气反应的化学方程式是_____________________；

(2)按图1连接好仪器后，检查装置的气密性的操作方法是_______________；

(3)仪器b的名称是_____，往仪器b中加入的试剂可能是______(填一种)；

(4)实验中观察到烧瓶中有气泡产生，则黑色粉末中_______(填“有”或“无”)铁粉，产生气泡的离子方程式是________________________；

(5)如果黑色粉末的质量为w g，当时实验条件下产生的气体的密度为ρg/cm3 ，多次试验求出量筒中液体平均体积为a mL，则黑色粉末中铁的氧化物的质量分数为__________________。

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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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(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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（15分）某小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。

（1）用下图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）。

反应一段时间，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当　　　　 时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式　　　　　 。

（2）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤。写出有关的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　

（3)向滤液中滴加KSCN溶液，观察到溶液的颜色有两种可能，如下表。在下表中填写与现象相对应的结论与解释（可以不填满）。

（4)可能①中，若要使红色又变成浅绿色，又不增加其它的金属离子，可以加入　　　　 ，可能②中，加入 　　　　　　 可以使溶液变成红色。

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高一化学填空题中等难度题查看答案及解析

（14分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：

用如图所示实验装置，在硬质玻璃管B中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，再结合一些步骤，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（已知石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）。

Ⅰ．探究“铁与水蒸气”能否发生反应

（1）如何检查该装置的气密性　　　　　　 。

（2）实验中石棉绒的作用是　　　　　　 　 　　　　　　 。

（3）反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当　　　　　　 时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应，写出铁与水蒸气反应的化学方程式　　 　　 。

Ⅱ．探究“铁与水蒸气” 反应的产物

（1）假设还原铁粉反应完全，黑色固体为某种单一成分，为研究黑色固体成分，该研究小组甲同学提出以下假设：

假设一：黑色固体全部是Fe3O4　　

假设二：黑色固体全部是Fe2O3

假设三：黑色固体全部是FeO

乙同学认为即使不通过实验就可以否定甲同学的一个假设，你认为乙同学否认的假设是　　　　　　　　 ，理由是　　　　　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）若假设一正确，请设计实验加以验证，完成下列表格（仪器自选)。

限选实验试剂：1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1NaOH溶液、新制氯水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、KSCN 溶液、品红溶液

高一化学实验题极难题查看答案及解析

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

Ⅰ．常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应。小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的气体产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_____　　　　　　　　 。

（2）铁与水蒸气反应的化学方程式

（3）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。

Ⅱ．某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查) 请回答：

（1）各组反应开始时，_____________装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是_________________________。

（2）当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。

高一化学实验题困难题查看答案及解析

科学的实验方法为我们探索物质世界提供了一把金钥匙。下列实验能达到目的的是( 　    )

A.A B.B C.C D.D

高一化学单选题简单题查看答案及解析

化学小组在验证反应“”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下：

向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，静置片刻，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)探究反应产物

①取上层清液，滴入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去，说明溶液中含有的离子是________(写化学式)。

②取少量黑色固体，洗涤后，加稀硝酸溶解固体，再加盐酸，观察到________，证明黑色固体中含有Ag。

(2)对“溶液呈黄色”进行探究

①甲认为溶液中有Fe3+；乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙的理由是________(用离子方程式表示)。

②对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设Ⅰ：空气中的O2将Fe2+氧化；

假设Ⅱ：酸性溶液中具有氧化性，将Fe2+氧化；

假设Ⅲ：溶液中的________将Fe2+氧化。

③实验验证：

ⅰ．向硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，取不同时间的上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后，溶液几乎无色。

ⅱ．向ⅰ中所得上层清液中加入________溶液，有黑色固体析出，向上层清液中滴加KSCN溶液，溶液变红。

④综合上述实验得知，假设________(填序号)正确，氧化Fe2+的离子方程式是________。

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