满分5 > 高中化学试题 >

为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究。 ...

为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究。

[查阅资料]

资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变)

资料二:氧化铁和一氧化碳反应是随温度升高而逐步进行的,先生成四氧化三铁,再生成氧化亚铁(黑色),最后生成铁。

[提出猜想]

四氧化三铁中可能含有的杂质是氧化铁和氧化亚铁中的一种或两种。

[实验设计]

同学们称取了23.28 g该四氧化三铁样品进行了下列实验:

[实验分析]

因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组。

甲组:

(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该四氧化三铁样品中的杂质,B中的最佳试剂是___(填序号)

①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸  ④水

(2)上述实验过程中,一氧化碳气体除作为反应物外,还能起到的作用是:①实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;②停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;③____

(3)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们的理由是____

乙组:利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)

(1)写出BC段发生反应的化学方程式____________

(2)通过计算确定:该四氧化三铁样品中含有的杂质是_____,其中含四氧化三铁的质量是__g(不需要写过程)

 

② 将装置中的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中 一氧化碳从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气 Fe3O4+CO3FeO+CO2 氧化铁 20.88 g 【解析】 根据实验目的及装置图分析装置中应该选用的试剂;根据CO的性质及在整个实验过程中的作用分析解答;根据题给信息分析中可能产物结合图表数据分析各步反应;根据图示数据及各组成的质量分数计算分析样品可能杂质及含量。 甲组:(1)氢氧化钙的溶解性很小,不能保证把生成的二氧化碳全部吸收;二氧化碳溶解水的能力也不大,不能保证把生成的二氧化碳全部吸收;稀盐酸和二氧化碳不反应;只有氢氧化钠溶液保证把生成的二氧化碳全部吸收,故选用氢氧化钠浓溶液,故答案为:②; (2)上述实验过程中,一氧化碳气体除作为反应物外,还能起到的作用是: ①实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸; ②停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中; ③将装置中的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中; 故答案为:将装置中的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中; (3)一氧化碳从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气,使B增重的质量偏小,从而影响计算样品中杂质的质量,故答案为一氧化碳从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气; 乙组:(1)根据资料二:氧化铁和一氧化碳反应是随温度升高而逐步进行的,先生成四氧化三铁,再生成氧化亚铁(黑色),最后生成铁分析知:AB段先生成四氧化三铁,BC段生成氧化亚铁,CD段生成铁,所以BC段发生反应的化学方程式:Fe3O4+CO3FeO+CO2; (2)到700 ℃时只剩下铁,即此时氧化铁被一氧化碳还原为铁单质,混合物中铁元素的质量分数= =72.16%,四氧化三铁铁元素的质量分数==72.4%;氧化亚铁铁元素的质量分数=≈77.8%;氧化铁铁元素的质量分数==70%,所以该四氧化三铁样品中含有的杂质是氧化铁;设混合物中含四氧化三铁的质量为x,则,x=20.88g,故答案为:氧化铁;20.88 g。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

同学们对四氧化三铁产生了兴趣,从参考资料中找到氧化沉淀法生产复印用高档四氧化三铁粉的工艺流程简图。

[生产流程]

[查阅资料]

资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示:

资料二:氢氧化亚铁受氧气氧化反应原理为4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3

资料三:获得四氧化三铁的反应原理为Fe(OH)22Fe(OH)3Fe3O44H2O

[问题讨论]

(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是______________

(2)写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式_____________

(3)上述过程中,要控制通一定量空气的目的是____________

(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为___

(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→____________→d

 

a.过滤b.加热浓缩c.冷却结晶d.晶体加热至完全失去结晶水

 

查看答案

某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,一氧化碳与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和二氧化碳,他们不禁产生了疑问:一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质真的是铁粉吗?于是他们进行了以下探究:

[查阅资料]

资料一:铁粉和四氧化三铁粉末能被磁铁吸引而氧化亚铁(黑色)不能;

资料二:四氧化三铁中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示。

[提出猜想]黑色物质可能是四氧化三铁、氧化铁和铁粉中的一种或几种。

[进行实验]兴趣小组收集了一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质进行了下列实验:

 

实验方案

实验现象

取少量黑色物质用磁铁吸引

黑色物质全部被磁铁吸引

取少量黑色物质加入30%热的盐酸中

无气泡、溶液颜色变成黄绿色

取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中

无任何现象

 

[实验结论]

(1)甲实验现象说明黑色物质中没有_______,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______

(2)生成的黑色物质应为四氧化三铁;

(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式_______

 

查看答案

铁红的性质实验。

(1)实验装置

已知:草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为H2C2O4·3H2OCO2CO↑4H2O

①实验前应先______

②进入E中的气体是纯净、干燥的一氧化碳,则BD中的试剂依次是_______(填字母编号)

 

A.浓硫酸B.澄清的石灰水C.氢氧化钠溶液

 

C装置的作用是___________

(2)数据分析与计算:用SDTQ600热分析仪对氧化铁和一氧化碳进行热反应分析,获得相关数据,绘制成管内剩余固体质量反应温度的关系如图。

已知铁的氧化物有FeOFe3OFe2O3,在一定的条件下,都能够逐步失去其中的氧,最终被还原为铁。

800  ℃以上时,管内固体成分的化学式为___________

②写出管内固体质量由48  g变为46.4 g时反应的化学方程式__________

(3)实验评价:请指出问题讨论中实验装置的一个明显缺陷___________

 

查看答案

兴趣小组分析了用硫铁矿烧渣(主要成份Fe2O3Fe3O4FeO)制备铁红(Fe2O3)的流程图并进行了铁红性质实验。

(1)写出焙烧中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式___________

(2)实验室完成操作1,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______(填仪器名称)

(3)你认为对气体C最佳的处理方法是________

 

A.冷却后排入空气B.燃烧后排放C.再通入反应炉

 

(4)反应1的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是___________

(5)反应2中相关物质的溶解度如表,你认为该反应在常温下能实现的原因是:________

洗涤干燥得到硫酸钾晶体时,可选用下列______(选填序号,下同)洗涤剂

 

A.氯化钾饱和溶液      B.水       C.硫酸钾饱和溶液

 

为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液,先加入___,振荡、静置,再向上层清液中滴加____,观察现象即可判断。

 

A.硝酸银溶液        B.过量的氯化钡溶液       C.过量的硝酸钡溶液

 

查看答案

下列关于物质分类的叙述错误的是

A. 饱和食盐水属于混合物 B. 碳酸钠既属于钠盐又属于碳酸盐

C. 胆矾属于混合物 D. 纯净物一般可分成单质和化合物两类

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.