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廈門(mén)中學(xué)生助手化學(xué)興趣小組開(kāi)展“還原氧化鐵”相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。
【探究1】探究焦炭粉還原氧化鐵的氣體生成物。
查閱資料：新鮮的雞血遇一氧化碳由暗紅色變?yōu)闄烟壹t色。
菁優(yōu)網(wǎng)
如圖1所示，甲組同學(xué)在硬質(zhì)玻璃管中加入氧化鐵粉末和焦炭粉，打開(kāi)K1、K2，通入一會(huì)兒氮?dú)夂?，關(guān)閉K1，在K2連接的導(dǎo)管上方套一個(gè)氣球，點(diǎn)燃酒精噴燈。
（1）一段時(shí)間后觀察到澄清石灰水變渾濁，證明有
CO2
CO2
生成。
（2）反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉K2，取下氣球，將其中的氣體通入新鮮的雞血中，觀察到
雞血由暗紅色變?yōu)闄烟壹t色
雞血由暗紅色變?yōu)闄烟壹t色
，證明有一氧化碳生成。
（3）結(jié)合上述分析，硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有：3C+2Fe2O3
高溫
4Fe+3CO2↑、
C+CO2
高溫
2CO
C+CO2
高溫
2CO
（寫(xiě)一個(gè)）。
（4）相較于直形導(dǎo)管，圖1中選用球形導(dǎo)管的優(yōu)點(diǎn)是
可以防止倒吸
可以防止倒吸
。
【探究2】探究焦炭粉和活性炭粉還原氧化鐵的效率。
乙組同學(xué)利用圖1裝置（已關(guān)閉K2），稱量?jī)煞葙|(zhì)量相同的氧化鐵粉末，分別與足量的焦炭粉和活性炭粉混合進(jìn)行反應(yīng)，記錄固體完全變黑的時(shí)間為t1和t2，并用一氧化碳傳感器測(cè)得裝置內(nèi)一氧化碳的含量（1ppm=1mg/L）如圖2所示。
（5）乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)t1＞t2，由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
氧化鐵與焦炭完全反應(yīng)需要的時(shí)間比氧化鐵與活性炭完全反應(yīng)需要的時(shí)間長(zhǎng)
氧化鐵與焦炭完全反應(yīng)需要的時(shí)間比氧化鐵與活性炭完全反應(yīng)需要的時(shí)間長(zhǎng)
。
（6）乙組同學(xué)從環(huán)保角度考慮，認(rèn)為活性炭粉和氧化鐵反應(yīng)更合適，請(qǐng)結(jié)合圖2解釋其原因：
選擇活性炭與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳較少，可減少空氣污染
選擇活性炭與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳較少，可減少空氣污染
。
（7）圖2中100s～300s之間一氧化碳含的變化趨勢(shì)明顯不同，150s后曲線Ⅰ反應(yīng)生成的一氧化碳含量有明顯的上升，原因可能是
一氧化碳含量先變少，是因?yàn)橐谎趸几趸F發(fā)生了反應(yīng)，后來(lái)一氧化碳含量變多是因?yàn)樘疾煌耆紵闪艘谎趸?/div>
一氧化碳含量先變少，是因?yàn)橐谎趸几趸F發(fā)生了反應(yīng)，后來(lái)一氧化碳含量變多是因?yàn)樘疾煌耆紵闪艘谎趸?/div>。

【答案】CO2；雞血由暗紅色變?yōu)闄烟壹t色；C+CO2
高溫
2CO；可以防止倒吸；氧化鐵與焦炭完全反應(yīng)需要的時(shí)間比氧化鐵與活性炭完全反應(yīng)需要的時(shí)間長(zhǎng)；選擇活性炭與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳較少，可減少空氣污染；一氧化碳含量先變少，是因?yàn)橐谎趸几趸F發(fā)生了反應(yīng)，后來(lái)一氧化碳含量變多是因?yàn)樘疾煌耆紵闪艘谎趸?/div>
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：38引用：1難度：0.6
相似題

  • 1．碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽，化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
    （1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和
     
      （填離子符號(hào)）構(gòu)成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過(guò)多癥，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3？
    【查閱資料】
    材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
    △
    Na2CO3+CO2↑+H2O。
    材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量，Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
    【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    反應(yīng)結(jié)束后，將試管中的混合物過(guò)濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
    （2）燒杯中冰水的作用是
     
    。
    （3）能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是
     
      （須用到的儀器和藥品：試管、溫度計(jì)、水）。
    （4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無(wú)數(shù)據(jù)的原因可能是
     
    。
    【性質(zhì)探究】
    常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
    【查閱資料】
    材料三NaHCO3溶于水后，少量的
    HCO
    -
    3
    能同時(shí)發(fā)生如下變化：
    變化①：
    HCO
    -
    3
    +H2O→H2CO3+OH-；
    變化②：
    HCO
    -
    3
    →
    CO
    2
    -
    3
    +H+。
    材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
    【交流反思】
    （5）NaHCO3溶液顯
     
      （填“酸”“堿”或“中”）性，結(jié)合材料三、四從微觀角度說(shuō)明原因：
     
    。
    （6）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
     
      （填字母）。
    a.pH＜6.68時(shí)生成的無(wú)色氣體為CO2
    b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
    c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液

    發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：547引用：4難度：0.5

  • 2．關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
    【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
    （1）下列關(guān)于碳酸氫鈉的說(shuō)法正確的是
     
    。
    A.碳酸氫鈉是由Na+和
    HCO
    -
    3
    構(gòu)成
    B.碳酸氫鈉俗稱純堿
    C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過(guò)多癥
    D.碳酸氫鈉難溶于水
    【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
    （2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生，乙中
     
    ，說(shuō)明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2，寫(xiě)出試管甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    （3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
    資料：無(wú)水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍(lán)色
    ①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，紫色石蕊溶液變紅，說(shuō)明碳酸氫鈉受熱易分解，且有
     
    和二氧化碳生成。
    ②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（寫(xiě)出具體步驟和現(xiàn)象）：
     
    。
    （4）常溫下，興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
    【查閱資料】
    材料一：NaHCO3溶于水后，少量的
    HCO
    -
    3
    能同時(shí)發(fā)生如下變化：
    變化①：
    HCO
    -
    3
    +H2O→H2CO3+OH-
    變化②：
    HCO
    -
    3
    →
    CO
    2
    -
    3
    +H+
    材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下，當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
    ①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性，結(jié)合材料一、二從微觀角度說(shuō)明原因：
     
    。
    ②根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷
     
    （填“增大”或“減小”）。

    發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：88引用：2難度：0.4

  • 菁優(yōu)網(wǎng)3．圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容，某探究小組的同學(xué)對(duì)這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究，請(qǐng)你參與．
    [查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性，溶于水會(huì)放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
    [探究一]濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱．
    （1）稀釋濃硫酸時(shí)，所需儀器主要有
     
    ，應(yīng)如何稀釋濃硫酸？
     
    ．測(cè)量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱．
    [探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng)．圖10
    實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    先用pH試紙測(cè)定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時(shí)測(cè)混合液的pH pH逐漸變大，
    最后pH≥7    		 稀硫酸與氫氧化鈉
    溶液能發(fā)生反應(yīng)
    （2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    ．
    （3）實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大，而不強(qiáng)調(diào)pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論，理由是
     
    ．
    [探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符．
    [提出問(wèn)題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化？
    [實(shí)驗(yàn)探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀．實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)
     
    ．
    （5）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)中必須要測(cè)知的數(shù)據(jù)是
     
    ．
    [探究結(jié)論]（6）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符．該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)
     
     98%（填“大于”或“小于”）．

    發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5
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