甲同學在進行過氧化氫制取氧氣的實驗時，不小心將過氧化氫溶液滴到生銹的鐵架臺上，與鐵銹接觸的部分迅速產(chǎn)生大量氣泡。據(jù)此，他設計了如下實驗：
【實驗方案】
| 編號 | 實驗步驟 | 現(xiàn)象或數(shù)據(jù) |
| 實驗1 | 在試管中加入5mL 5%的H2O2溶液，將帶火星的木條伸入試管中 | 木條不復燃 |
| 實驗2 | 在實驗1的試管中加入2g氧化鐵，將帶火星的木條伸入試管中 | 木條復燃 |
| 實驗3 | 待實驗2試管中無氣泡時，再加入H2O2溶液，將帶火星的木條伸入試管中，并反復多次上述操作 | 木條復燃 |
| 實驗4 | 待實驗3結(jié)束后，將試管中物質(zhì)過濾、洗滌、 干燥 干燥 、稱量 |
濾渣質(zhì)量2g |
（1）甲同學進行上述實驗的目的是
探究氧化鐵是否可以用作過氧化氫分解的催化劑
探究氧化鐵是否可以用作過氧化氫分解的催化劑
。（2）寫出實驗2中發(fā)生反應的化學方程式
2H2O2 2H2O+O2↑
氧化鐵
2H2O2 2H2O+O2↑
。氧化鐵
【實驗反思】氧化鐵與二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果哪個更好？
（3）乙同學設計了圖1實驗，通過對比實驗中
單位時間內(nèi)長頸漏斗中紅墨水上升的快慢
單位時間內(nèi)長頸漏斗中紅墨水上升的快慢
，可比較氧化鐵與二氧化錳的催化效果。
【實驗拓展】丙同學利用實驗4中的濾渣進行如圖2實驗（固定裝置略）。報告如下：
| 裝置 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗分析 | 濾渣發(fā)生反應的化學方程式 |
| A | 紅色固體變黑 | 生成了鐵 | Fe2O3+3CO 高溫 Fe2O3+3CO
高溫 |
| B | 石灰水變渾濁 | 生成了二氧化碳 |
【查閱資料】CO與氧化鐵反應后的剩余固體可能由氧化亞鐵、四氧化三鐵、鐵粉和未反應的氧化鐵中的一種或幾種組成。上述幾種物質(zhì)的部分性質(zhì)如表：
| 鐵粉 | 氧化亞鐵 | 氧化鐵 | 四氧化三鐵 | |
| 顏色 | 黑色 | 黑色 | 紅色 | 黑色 |
| 磁性 | 有 | 無 | 無 | 有 |
| 與硫酸銅溶液 | 反應 | 不反應 | 不反應 | 不反應 |
氧化鐵是紅色固體，而得到的是黑色固體
氧化鐵是紅色固體，而得到的是黑色固體
。【設計實驗】
| 步驟 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論和解釋 |
| 1 | 用磁鐵吸引剩余固體 | 剩余固體全部被磁鐵吸引 剩余固體全部被磁鐵吸引
|
剩余固體中沒有氧化亞鐵 |
| 2 | 向剩余固體中加入足量硫酸銅溶液 | 黑色固體全部變成紅色 | 剩余固體中沒有四氧化三鐵 剩余固體中沒有四氧化三鐵
|
【答案】干燥；探究氧化鐵是否可以用作過氧化氫分解的催化劑；2H2O2 2H2O+O2↑；單位時間內(nèi)長頸漏斗中紅墨水上升的快慢；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；氧化鐵是紅色固體，而得到的是黑色固體；剩余固體全部被磁鐵吸引；剩余固體中沒有四氧化三鐵
氧化鐵
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：120引用：4難度：0.5
相似題
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1．某同學家中有一袋化肥，可能混入了其它化肥，且化肥包裝上字跡模糊，該同學進行了以下探究，請你參與探究并填空．
【提出問題】該化肥中含有什么物質(zhì)？
【收集信息】經(jīng)詢問得知，該化肥可能為銨態(tài)氮肥．
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、、CO2-3中的一種或幾種．SO2-4
【實驗、記錄與分析】
【實驗結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽離子，則其中一定含有的物質(zhì)是（填化學式）實驗操作步驟 實驗現(xiàn)象 分析 （1）取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
含有銨根離子 （2）取少量化肥樣品于試管中，加入適量的水完全溶解，滴加足量的Ba（NO3）2溶液，再滴加少量稀HNO3，觀察． 無沉淀，無氣體生成 沒有 存在（3）?。?）中所得濾液少量于試管中，
滴加AgNO3溶液，觀察
有Cl-存在 ，寫出實驗步驟（3）的化學方程式．發(fā)布：2024/12/25 17:30:2組卷：44引用：8難度：0.5 -
2．水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）。
某化學研究小組對“魚浮靈”的制備、成分測定及增氧原理進行了如下探究。
【查閱資料】①過氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；50℃開始分解。
②過氧碳酸鈉在異丙醇（有機溶劑）中的溶解度較低。
Ⅰ．“魚浮靈”的制備。
實驗室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應制備過氧碳酸鈉，實驗裝置如圖所示。
（1）反應溫度不能超過20℃的原因是。
（2）反應結(jié)束后，停止攪拌，向反應液中加入異丙醇，靜置過濾、洗滌、干燥，獲得過氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的。
Ⅱ．“魚浮靈”的成分測定。
【定性檢測】檢測過氧碳酸鈉溶液中的成分。
（3）請補充完成下列實驗報告中的相關內(nèi)容。
【定量研究】測定“魚浮靈”中過氧碳酸鈉的組成。實驗序號 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 ① 取樣，加入MnO2粉末，用帶火星的木條伸入試管內(nèi) 木條復燃 反應的化學方程式 ② 溶液中含有Na2CO3
實驗③：稱取一定質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過濾、洗滌、干燥，得到碳酸鋇（BaCO3）固體3.94g。
實驗④：另稱取相同質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高錳酸鉀溶液，充分反應，消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應的原理是：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
（4）計算確定過氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）的化學式（寫出計算過程）。
Ⅲ．“魚浮靈”的增氧原理。
研究小組通過測定常溫下相同時間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化，探究、OH-對H2O2分解速率的影響，設計了對比實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。CO2-3
（5）由實驗②可知，常溫下，過氧化氫水溶液呈編號 ① ② ③ ④ ⑤ 試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26 溶解氧
（mg?L-1）5.68 6.44 9.11 9.12 10.97 （填“酸性”“中性”或“堿性”）。
（6）過氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是。發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：617引用：6難度：0.5 -
3．氮化鋁（AlN）是一種新型的電子絕緣基片材料，用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁（AlN）的制備
（1）NH4Cl作為添加劑，受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體，其化學方程式為。
（2）反應前先通N2，目的是。
（3）如圖1，℃時，產(chǎn)物中AlN純度最高。
Ⅱ.氮化鋁（AlN）的質(zhì)量分數(shù)測定
在生產(chǎn)過程中，氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學用圖3和圖4裝置組合來進行相關實驗，實驗前稱量1.0g樣品，根據(jù)反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù)（實驗中導管體積忽略不計）。
已知：①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
（4）主要實驗步驟如下：a、檢驗裝置氣密性；b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；c、打開分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過量的濃NaOH溶液；d、測定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是。
（5）裝置B中試劑X可以是。
（6）虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置（填“C”或“D”）。
（7）有同學認為實驗結(jié)束后，會有NH3殘留在裝置A中，不能完全排出，（填“需要”或“不需要”）通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
（8）用圖3裝置測得的氣體體積會偏大，如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差，其原因是。
（9）若裝置經(jīng)過改進后，測得標準狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分數(shù)是。（已知氨氣的密度為：0.771g/L）發(fā)布：2024/12/25 14:30:2組卷：59引用：2難度：0.9
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