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某化學興趣小組同學在中國人民革命軍事博物館里看到了展品中有被燒熔在一起的美軍鋼盔、卡賓槍,詢問老師后得知是鋁熱反應所致。小組同學對鋁熱反應原理產(chǎn)生了興趣,并對鋁熱劑的成分進行了如下探究。
【查閱資料】①鋁熱劑是鋁粉和難熔金屬氧化物的混合物,最常見的組合是鐵鋁熱劑;
②鋁可以與氫氧化鈉溶液反應,反應過程中有氫氣生成;
③鋁熱反應能得到新的金屬單質和金屬氧化物;
④四氧化三鐵能被磁鐵吸引,氧化鐵、氧化亞鐵均不能被磁鐵吸引。
【提出問題】鐵鋁熱劑中鐵的氧化物是什么?
【作出猜想】甲:Fe2O3;乙:Fe3O4;丙:Fe2O3、Fe3O4。
【實驗探究】
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
步驟1:取一定量的樣品于試管中,加入足量的氫氧化鈉溶液
產(chǎn)生氣泡
產(chǎn)生氣泡
,部分固體溶解
鐵的氧化物為Fe2O3
步驟2:將步驟1中反應后的混合物過濾,取少量烘干后的濾渣研碎,用磁鐵充分吸引
濾渣不能被吸引
濾渣不能被吸引
【討論交流】步驟1中加入足量的氫氧化鈉溶液,而不加入稀鹽酸或稀硫酸的目的是
防止除去鋁的同時除去鐵的氧化物
防止除去鋁的同時除去鐵的氧化物
。
【質疑】有同學認為上述實驗結論不嚴謹,鋁熱劑中可能還含有FeO.于是為了進一步驗證鐵的氧化物,同學們設計圖1所示的裝置進行探究(實驗前先通入一段時間氮氣,排盡裝置內的空氣)。
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【數(shù)據(jù)記錄】稱取步驟2中得到的濾渣mg在A裝置中充分反應后,測得A裝置中減少的質量為ng。
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),通過計算得出鐵鋁熱劑中鐵的氧化物是Fe2O3則n=
0.3m
0.3m
(用含m的式子表示)。
【拓展遷移】(1)本實驗的鋁熱劑樣品在高溫下發(fā)生鋁熱反應,其反應的化學方程式為
2Al+Fe2O3
高溫
Al2O3+2Fe
2Al+Fe2O3
高溫
Al2O3+2Fe
。
(2)鋁熱反應的實驗裝置如圖2所示,實驗時點燃鎂條,觀察到鎂條劇烈燃燒,放出大量的熱,發(fā)出耀眼的光芒,紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中,其中氯酸鉀的作用是
分解產(chǎn)生氧氣,使鎂條劇烈燃燒,提供高溫環(huán)境
分解產(chǎn)生氧氣,使鎂條劇烈燃燒,提供高溫環(huán)境
。

【答案】產(chǎn)生氣泡;濾渣不能被吸引;防止除去鋁的同時除去鐵的氧化物;0.3m;2Al+Fe2O3
高溫
Al2O3+2Fe;分解產(chǎn)生氧氣,使鎂條劇烈燃燒,提供高溫環(huán)境
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:143引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.為了弄清銅綠的組成和銅生成銅綠的條件,某化學實驗小組進行了如下探究:
    1、探究銅綠的組成
    【查閱資料】通過查閱資料知道:銅綠受熱易分解。
    【設計與實驗】
    (1)小芳從其它銅器上取下適量的干燥銅綠,按圖1所示裝置進行實驗。在實驗過程中,觀察到:試管口內有水珠出現(xiàn),說明了銅綠中含有氫、氧元素;澄清石灰水變渾濁,說明了銅綠中含有
     
    元素。
    (2)小芳取下少量試管內反應后的剩余物,放入另一支試管中,滴入稀硫酸,充分反應后,溶液變藍色,說明銅綠中含有
     
    元素。
    【實驗結論】銅綠是由銅、氫、氧和碳元素組成的。
    2、探究銅生成銅綠的條件【查閱資料】銅綠的化學式是Cu2(OH)2CO3,它受熱會分解生成三種氧化物。銅綠分解的化學方程式為
     
    。
    【猜想與假設】據(jù)銅綠的組成和查閱的資料判斷,銅綠可能是銅與氧氣及
     
    共同作用而形成的。
    【設計與實驗】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗,小梁設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗,實驗如圖2所示(所用銅片潔凈、光亮,試管內的“菁優(yōu)網(wǎng)”為銅片):菁優(yōu)網(wǎng)
    實驗較長時間后,發(fā)現(xiàn)
     
    試管中銅片最先生銹(填試管字母編號)。
    【評價與改進】小區(qū)認為小梁設計的實驗還不夠完善,要得出正確的結論,還要補充一個實驗。你認為要補充的一個實驗是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:11引用:1難度:0.5
  • 2.2021年3月20日,三星堆遺址發(fā)布最新考古成果,青銅神樹、青銅面具等破土而出。“拉瓦錫”小組從生活中的銅制品上提取綠色的銅銹,開啟“課外考古”探究。
    【查閱資料】
    ①銅銹俗稱銅綠?;瘜W式為Cu2(OH)2CO3,受熱易分解;
    ②無水CuSO4為白色粉末,遇水變藍;
    ③堿石灰是CaO和NaOH的固體混合物。能吸收二氧化碳和水蒸氣;
    ④碳粉不與稀鹽酸反應,不溶于稀鹽酸;
    ⑤氧化銅能與稀鹽酸反應,溶液變藍色。
    【發(fā)現(xiàn)問題】
    小組同學將少量銅銹放入試管中加熱,發(fā)現(xiàn)固體由綠色變成黑色。
    探究一:生成的黑色固體成分。
    【猜想與假設】
    猜想一:黑色固體是C粉;
    猜想二:黑色固體是CuO;
    猜想三:黑色固體是
     

    【設計方案】
    實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
    取少量樣品于試管中,加入足量稀鹽酸
     
    猜想二正確
    探究二:銅銹受熱分解還會生成哪些物質。
    【進行實驗】選擇如圖所示裝置進行驗證。
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    步驟一:連接A和B,打開彈簧夾,通入一段時間的空氣;
    步驟二:關閉彈簧夾,依次連接裝置A→B→
     
    (選填“C→D”或“D→C”);
    步驟三:點燃酒精燈,觀察到明顯現(xiàn)象后,停止加熱。當觀察到
     
    ,說明銅銹受熱分解生成了水。
    觀察到裝置D中澄清石灰水變渾濁,則進一步說明銅銹中一定含有
     
    元素。
    【反思與評價】
    (1)裝置A的作用是
     
    ;
    (2)裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:85引用:1難度:0.6
  • 3.波爾多液是一種防治葡萄霜霉病的常用農藥。該農藥可用540g的硫酸銅稀溶液(試劑Ⅰ)和20g石灰乳(試劑Ⅱ)混合配得。興趣小組同學針對波爾多液進行了如下探究。
    探究Ⅰ:藥品添加順序是否對波爾多液藥效有影響
    【實驗1】小組同學進行了如下實驗:將試劑Ⅰ加入到盛有試劑Ⅱ的燒杯中,配得1號波爾多液,操作X,配得2號波爾多液。分別將1號、2號波爾多液噴灑在有霜霉病的葡萄上。幾天后,觀察到波爾多液的藥效1號比2號更好,說明藥品添加順序不同對波爾多液的藥效有影響。
    (1)操作X是
     
    。
    (2)通過分析,小組同學認為波爾多液不具備溶液的特征,故不屬于溶液。溶液的特征是
     
    。
    小組同學將配得的波爾多液過濾、干燥,得到藍綠色濾渣。于是提出:濾渣中含有哪些元素?
    探究Ⅱ:濾渣中含有哪些元素?
    【查閱資料】堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]是難溶于水的綠色固體;氫氧化銅和堿式硫酸銅均能受熱分解。
    【作出猜想】小組同學結合查閱的資料、原料成分和濾渣顏色,推測:濾渣中可能含銅、氧、氫、硫、鈣元素中的一種或幾種。
    【實驗2】用圖1所示裝置進行實驗。實驗開始先通入一會兒氮氣,然后關閉彈簧夾,點燃酒精燈給濾渣加熱。觀察到:①濾渣變?yōu)楹谏腆w;②……;③石蕊溶液變紅。
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    (3)根據(jù)現(xiàn)象②“
     
    ”,得出:濾渣中含有氫和氧兩種元素;根據(jù)現(xiàn)象③“石蕊溶液變紅”得出:濾渣中含有硫和氧兩種元素。
    (4)若實驗開始時不通入氮氣,則該實驗無法判斷濾渣中一定含有氧元素,理由是
     
    。
    【實驗3】根據(jù)【實驗2】中的現(xiàn)象①,推測該黑色固體可能是氧化銅,濾渣中還含有銅元素。于是小組同學繼續(xù)利用圖1所示裝置,將試管中的“紫色石蕊溶液”換成“澄清石灰水”,進行如下實驗:
    實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
    操作Y,點燃酒精燈 ①……
    ②澄清石灰水變渾濁
    黑色固體是氧化銅
    (5)操作Y為
     

    (6)該實驗中的現(xiàn)象①為
     
    。
    【實驗4】小組同學經(jīng)討論后認為:還可用更簡單的如圖2所示的方法,驗證黑色固體是氧化銅。則試管中發(fā)生反應的化學方程式為
     
    。
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    【實驗結論】經(jīng)過上述實驗,小組同學得出:濾渣中一定含銅、氧、氫、硫元素。

    發(fā)布:2024/11/11 8:0:1組卷:39引用:1難度:0.5
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