某校化学兴趣小组的同学准备对某生铁样品中铁的含量进行探究.请你按要求帮助他们完成下列探究报告.[提出问题]生铁是纯铁吗?若不是纯铁则该生铁样品中铁单质的质量分数
题型:不详难度:来源:
某校化学兴趣小组的同学准备对某生铁样品中铁的含量进行探究.请你按要求帮助他们完成下列探究报告. [提出问题]生铁是纯铁吗?若不是纯铁则该生铁样品中铁单质的质量分数是多少? [查阅资料](1)生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰等元素. (2)碳在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),另一种是化合碳(如Fe3C等);硅、锰等存在形式较为复杂. (3)含有硅、锰等元素的物质通常都不与稀硫酸发生化学反应. [制定方案]使生铁样品与过量的稀硫酸反应,称量反应前后物质的质量差. [实验过程] (1)取一只烧杯,称得其质量为70.4g,加入一定量生铁样品碎屑,称得烧杯和样品的总质量为102.4g; (2)向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸,边加边搅拌,直到烧杯中不再产生气泡,再加入稀硫酸以确保过量,测得共用去稀硫酸247.3g; (3)静置,称量.称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g. [数据处理]通过对以上数据的分析和计算,该生铁样品中铁单质的质量分数为 ______%. [交流讨论] (1)实验称量时称量物应放在托盘天平的 ______盘(选填“左”或“右”). (2)实验过程中稀硫酸要过量的原因是 ______. (3)反应过程中可看到有气泡冒出,溶液由无色变为浅绿色,由此得知反应一定生成了氢气和 ______(写名称). (4)经质检部门精确测定,该样品中铁元素的总质量分数为95.2%.对此有同学产生了疑问,请你帮他分析:______. [实验结论]经过以上探究,同学们知道了生铁不是纯铁,实际上它属于铁的重要 ______. |
答案
[数据处理]反应前后烧杯和剩余物质的总质量差即生成氢气的质量=102.4g+247.3g-348.7g=1g; 设参加反应单质铁的质量为x Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 56 2 x 1g = x=28g 生铁样品中铁单质的质量分数=×100%=87.5% 故答案为:87.5; [交流讨论](1)使用天平称量物品的质量时,要遵循左物右码的使用原则,因此称量物应放在天平的左盘; 故答案为:左; (2)生铁样品中铁单质的质量分数需要使单质与稀硫酸完全反应,为确保铁完全反应可通过加入过量的稀硫酸进行控制; 故答案为:确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应; (3)铁与稀硫酸发生置换反应,生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液呈浅绿色; 故答案为:硫酸亚铁; (4)根据资料:碳在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),另一种是化合碳(如Fe3C等);生铁样品中铁元素质量为单质铁的质量与Fe3C中铁元素质量之和;所以,该样品中铁元素的总质量分数为95.2%大于样品中铁单质的质量分数87.5%; 故答案为:生铁中的铁元素除了以单质形式存在还以Fe3C形式存在,所以铁单质的质量分数会小于铁元素的总质量分数; [实验结论]生铁为含碳2%~4.3%的铁合金,而非纯次的单质铁; 故答案为:合金. |
举一反三
从C、S、H、O、N五种元素中选择适当的元素按要求填空. (1)用适当的数字和符号填空: ①三个氨分子______. ②一个碳酸根离子______.③双氧水中氧元素化合价______. (2)写出符合下列要求的物质的化学式: ①溶于水使溶液温度显著降低的是______. ②充入食品包装袋中可防腐的单质是______. ③能形成硫酸型酸雨的空气污染物是______. |
如何用实验方法证明此氢氧化钠溶液已经变质?(简要写出实验的方法,实验的现象及有关反应的化学方程式?______. |
下列知识整理的内容不完全正确的一组是( ) A | 食品保鲜的办法 | B | 灭火实例与原理 | 填充氮气--防止变质 放入生石灰--防止受潮 放入细铁粉--防止受潮和变质 | 油锅着火时用锅盖盖灭--隔绝空气 住宅失火时用水灭火--降低着火点 扑灭森林火灾时设置隔离带--隔离可燃物 | C | 日常物质的区别 | D | 化学中常见的“三” | 硬水和软水--加肥皂水并搅拌 羊毛和化纤--点燃后闻气味 氯化铵和磷矿粉--观察颜色 | 三种可燃性气体--H2、CO、CH4 三种可加热仪器--试管、烧杯、蒸发皿 构成物质的三种粒子--分子、原子、离子 | 为测定味精中氯化钠的质量分数,小平同学经查阅资料并请教专家,按以下步骤进行了实验测定: Ⅰ.称取某牌号的袋装味精样品5.0g,溶于蒸馏水 Ⅱ.加入稍过量用硝酸酸化的硝酸银溶液 Ⅲ.过滤,用蒸馏水反复洗涤沉淀多次 Ⅳ.干燥,称量,测得固体质量为2.4g请根据上述实验步骤,回答问题: (1)步骤Ⅰ溶解过程中玻璃棒的作用______. (2)步骤Ⅱ中加入稍过量用硝酸酸化的硝酸银溶液的作用是______. (3)步骤Ⅲ过滤操作所用的玻璃仪器有______. (4)检验沉淀是否洗净的方法是______. (5)该样品中氯化钠的质量分数为______;若味精包装上标注:“谷氨酸单钠含量≥80%,NaCl含量≤20%”,则此样品中氯化钠含量______(填“符合”或“不符合”)产品标示的质量分数. | 学习过溶液以后,我们知道很多种溶液会显示一定的颜色.如:硫酸铜溶液显蓝色,硫酸铁溶液显黄色,高锰酸钾溶液显紫色.硫酸铁溶液中含有Fe3+、SO42-和水分子,请你设计实验证明是溶液中的那种微粒使其显示黄色的?(写出实验步骤、现象和结论) |
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