钢铁是使用最多的金属材料。(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。铝比铁活泼,但铝具有很好的抗腐蚀性能,其原因是
题型:不详难度:来源:
钢铁是使用最多的金属材料。 (1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。铝比铁活泼,但铝具有很好的抗腐蚀性能,其原因是 。 (2)将磁铁矿(主要成分是Fe3O4)冶炼成铁的化学方程式是 。生铁冶炼成钢的过程中,含碳量适当 (选填“升高”或“降低”)。 (3)实验室模拟炼铁原理进行实验,得到的尾气是CO和CO2的混合气体。现欲利用右图装置将该混合气体进行分离,图中a、b、c、d均为活塞。
①检查装置的气密性。 甲、乙、丙装置内放入一定量水,使长导管口浸没在水面以下,关闭b、c,打开a、d,并在最右端导管口接注射器。当向外缓慢拉动注射器活塞时,如果整套装置气密性良好,则能观察到的现象是 。 ②分离CO和CO2的混合气体。 可供选择的试剂有:稀硫酸、浓硫酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水。 步骤Ⅰ:关闭b、c,打开a、d,缓缓通入混合气体,甲中发生反应的化学方程式为 ;若乙装置中的现象是 ,说明甲装置中的反应是充分的;丙中试剂为 。通过此步实验,分离出的气体是 。 步骤Ⅱ:关闭 ,打开 ,让分液漏斗中的稀硫酸缓缓流下至不再产生气泡时,关闭b。通过此步实验,即可分离出另一种气体。 (4)铁元素可以形成3种氧化物,分别是FeO、Fe2O3和Fe3O4。取29g由铁和氧两种元素组成的固体样品,在高温时与足量CO充分反应,生成的气体被足量澄清石灰水吸收,得到50g沉淀。由此分析,原样品可能是 (选填字母)。A.Fe2O3 | B.Fe3O4 | C.FeO和Fe3O4的混合物 | D.Fe2O3和FeO的混合物 |
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答案
(1)空气中的氧气、水蒸气等 铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化 (2)4CO + Fe3O4高温3Fe + 4CO2 降低 (3)①甲、乙、丙装置内长导管口均有气泡冒出 ②步骤Ⅰ:2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O 石灰水未变浑浊 浓硫酸 CO 步骤Ⅱ:a、d b、c (4)BD |
解析
试题分析:(1)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气和水共同作用的结果;铝在空气中易与氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止了铝进一步被氧化,所以铝具有很好的抗腐蚀性能。 (2)将磁铁矿(主要成分是Fe3O4)冶炼成铁的过程,是一氧化碳与Fe3O4反应生成铁和二氧化碳的过程,故反应的化学方程式是4CO + Fe3O4高温3Fe + 4CO2;由于生铁的含碳量比钢的含碳量高,故生铁冶炼成钢的过程中,含碳量会降低。 (3)①装置气密性检查的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;故向外拉活塞时广口瓶中气体体积增大,压强减小,外界大气压会迫使外边的空气通过a进入锥形瓶,再依次进入乙、丙,故可见甲、乙、丙装置内长导管口均有气泡冒出。 ②由于本实验要分离CO和CO2的混合气体,故, 步骤Ⅰ:关闭b、c,打开a、d后,甲装置可装氢氧化钠溶液先把二氧化碳反应掉,方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;根据题意,乙装置是用来检验第一步是不是已经把二氧化碳完全吸了,故乙装置中应装澄清石灰水,且无浑浊现象发生,即说明甲装置中的反应是充分的;而丙装置是用来干燥CO气体的,故要用浓硫酸,实验后收集到的气体是一氧化碳。 步骤Ⅱ:由于步骤Ⅰ中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应会生成了碳酸钠,故当分液漏斗中的稀硫酸缓缓流下后,会与碳酸钠反应再次生成二氧化碳,为防止二氧化碳被消耗,不应该让其通入到乙装置中,所以要关闭活塞a、d,打开活塞b、c。 (4)根据题意,铁的氧化物在高温时与足量CO充分反应,生成铁和二氧化碳,其中二氧化碳被足量澄清石灰水吸收,得到50g沉淀。故可通过沉淀的质量,结合二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式,计算出反应生成的二氧化碳的质量,再根据二氧化碳的质量求出氧化物中氧元素的质量,从而得出铁、氧的质量比;最后根据三种氧化物中各自的铁、氧的质量比进行分析比较即可。 解,设铁的氧化物与足量CO反应生成的二氧化碳的质量为x Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 44 100 x 50g 44:100=x:50g 解得,x=22g 根据题意可知,铁的氧化物被CO还原生成了铁,即氧化物的氧被CO夺去,由此可知,氧化物中的氧元素的质量=22g×=8g, 则29g氧化物中的铁元素的质量=29g-8=21g, 即氧化物中的铁元素与氧元素的质量比=21:8 FeO中铁元素与氧元素的质量比=56:16=7:2=21:6, Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比=(56×2):(16×3)=7:3=21:9, Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比=(56×3):(16×4)=21:8, 故原样品可能是Fe3O4或Fe2O3和FeO的混合物。故选BD 点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。在研究物质组成时,通过定性的探究实验不能确定某组成成分时,可通过定量研究加以判断;定量研究时,质量守恒思想是进行推断的根本依据。 |
举一反三
许多无明显现象的化学反应可通过滴加其它试剂的方法,使之产生明显的现象 以证明反应确实发生了。例如以下几个实验:
(1)实验甲中的NaOH与HCl恰好反应时,可观察到的现象是__________________________; 实验乙中,可观察到的现象是________________________;化学方程式:_________________。 实验丙中,向NaOH溶液中通入一会儿CO2后,再滴入过量的稀HCl溶液,通入CO2后,滴入稀HCl溶液过程中溶液中溶质的种类在不断地变化中,其变化规律可能是( )(2分)A.2种-3种-2种-1种-2种 | B.2种-3种-2种-1种 | C.1种-2种-1种-2种 | D.1种-3种-2种-1种-2种 | (2)从研究原理得知,实验甲是通过检验反应前后溶液酸碱性的改变证明反应发生了,与之采用相同原理的还有实验__________________(填“乙”或“丙”); (3)证明实验丙中NaOH与CO2发生了反应,除了可以滴加酸,还可滴加的试剂是__________。 (4)若将含有盐酸的氯化钙溶液中和到中性,在不用指示剂的情况下,加入的试剂可以是____。 |
CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。某种大理石除主要成分为CaCO3外,还有少量的硫化物。小平和小明同学用这种大理石和稀盐酸反应,分别开展以下探究,请你参与探究并回答相关问题。 【查阅资料】资料一:在常温下,测得浓度均为a%的下列六种溶液的pH大小情况:
表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律,即较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生,其中不符合该规律的是 (填字母)
资料二:CuS是黑褐色无定形粉末或粒状物,不溶于浓盐酸,不溶于水和硫化钠溶液。 【实验探究】小平同学为了得到纯净的二氧化碳,设计了如下装置,请你分析:
图2 【制取CO2】利用图1、与图2干燥装置制得纯净干燥的CO2。 (1)仪器a的名称是 ,仪器b的名称是 。 装置甲中主要反应的化学方程式为 。 (2)装置丙盛有足量的饱和NaHCO3溶液,目的是除去 。 装置丙中主要反应的化学方程式为 。 装置乙中盛有的物质是 溶液。现象: 。 (3)利用图2干燥装置干燥气体,常见干燥剂有①浓硫酸②无水氯化钙③碱石灰④生石灰,若选用A装置,则A装置中放入药品 (选择序号); 若选用B装置,则B装置中放入药品 (选择序号)。 (4)小明同学为了计算这种大理石中含碳酸钙质量分数,进行了如下定量实验:
小明同学通过分析计算,得出结论:该实验中生成的二氧化碳的质量是4.4g。大理石样品纯度为83.3%。请你评价他的结论是否正确 __,并简述理由____ _____。 |
小明发现家中施用的碳酸氢铵(NH4HCO3)减少了,并闻到一股刺激性的气味。他很好奇,于是和同学们进行探究,请你一同参与:
[提出问题] 碳酸氢氨减少的原因是什么? [猜想假设] 碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气。 [实验设计] 小明设计了如右图所示的装置进行实验 (实验装置中的铁架台省略)。 ⑴A装置大烧杯中的生石灰和水的作用是 。 ⑵装置B中澄清石灰水 ,证明产物中有二氧化碳生成。 ⑶根据现象 ,证明实验后生成了水和氨气。 ⑷小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液,再经过某实验操作,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成,请你帮她设计完成实验: [实验结论] 碳酸氢铵受热易分解,其反应的化学方程式为 。 [实验反思] 根据以上实验,你认为化肥碳酸氢铵在保存时应注意的问题是 ,在施用时注意 。 |
某化学兴趣小组设计四种实验方案来证明炭粉中是否含有氧化铜.其中可行的是:A.将固体高温加热,看是否有红色固体生成 | B.在样品中加稀硫酸,充分反应后,观察是否有固体剩余 | C.在样品中加水,是否有蓝色沉淀 | D.在样品中加硫酸,充分反应后,溶液是否呈蓝色 |
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回收废旧干电池、保护环境是我们每个公民的义务,下面是我校化学兴趣小组探究废旧干电池意义的过程(片断),请帮助他们完成相应报告: 【提出问题】废旧干电池的组成物质有什么? 【查阅资料】部分酸碱盐溶解性表
| OH-
| NO3-
| Cl-
| SO42-
| CO32-
| H+
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| 溶、挥
| 溶、挥
| 溶
| 溶、挥
| Ag+
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| 溶
| 不溶
| 微溶
| 不溶
| Ba2+
| 溶
| 溶
| 溶
| 不溶
| 不溶
| 【活动探究1】电池中含有的材料有哪些?请举一例:金属 ;…… 【活动探究2】电池的内容物中有没有我们熟悉的离子? 【猜想1】小组中一同学在剥开电池锌壳时,有白色糊状物,闻到一股淡淡的刺激性气味,因此他猜想:电池的内容物中含有NH4+ 【设计方案1】取少量白色糊状物与 混合、研磨,闻到氨味,证明上述猜想正确. 【猜想2】可能含有OH-、CO32-、Cl-、SO42-中的一种或几种. 【设计方案2】为了验证猜想2,设计如下实验,请完成表格中相应内容.
操作步骤
| 实验现象
| 相应的结论
| 1.取样.溶于适量的水,静置,过滤.取少量滤液于一支试管中,滴加紫色石蕊试液.
| 石蕊试液不变蓝色
| 没有OH-存在
| 2.另取少量滤液于另一支试管中,滴加稍过量的稀硝酸.
| 无明显现象
| 没有 存在
| 3.再向第2步所得溶液中继续滴加少量的 溶液
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| 没有SO42-存在
| 4.向第3步所得溶液中再滴加少量硝酸银溶液
| 有白色沉淀产生
| 有 存在
| 5.取白色糊状物,滴加少量_________
| 有蓝色出现
| 则说明有淀粉存在
| 【结论】上述实验证明,电池内白色糊状物主要是 (一种盐填化学式)和淀粉等两种物质混合而成. 【交流与讨论】根据上述探究过程,你认为电池内容物有无回收价值?请简要说明理由 . |
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