某化學興趣小組的學生研究過量的炭粉與Fe2O3在高溫條件下反應的氣體產(chǎn)物成分。探究過程如下:
(1)提出假設:氣體產(chǎn)物全部是CO2。
(2)查閱資料:a.氮氣不能與炭粉及Fe2O3反應。
b.高溫下可以發(fā)生下列反應:2Fe2O3+3C 高溫 4Fe+3CO2↑,C+CO2 高溫 2CO
(3)設計方案:將一定量氧化鐵在隔絕空氣的環(huán)境下與過量炭粉充分反應。用實驗中實際測得產(chǎn)生氣體的質量,與理論計算得到的CO2的質量進行比較。
(4)實驗裝置:如圖所示。
(5)實驗操作:
①稱量:反應前Fe2O3的質量3.20g;炭粉的質量2.00g;玻璃管C的質量48.48g。反應后玻璃管與殘留固體共52.24g。
②加熱前先通一段時間氮氣,再夾緊彈簧夾T,點燃酒精噴燈加熱。
(6)問題分析:①用酒精噴燈而不用酒精燈的目的是獲取反應所需的高溫條件獲取反應所需的高溫條件。
②加熱前先通一段時間氮氣的目的是清除試管中空氣(氧氣),防止炭粉與空氣中氧氣發(fā)生反應清除試管中空氣(氧氣),防止炭粉與空氣中氧氣發(fā)生反應。
③理論計算:若氧化鐵與炭粉反應的氣體產(chǎn)物全部是CO2,求3.20g氧化鐵完全反應時生成CO2的質量。(寫出計算過程)
④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算實驗中實際獲得氣體的質量。(寫出計算過程)
(7)結論:原假設不能不能(能、不能)成立,理由是因為生成的氣體質量為1.44g,大于1.32g,故氣體產(chǎn)物不完全為CO2,實際是CO2和C0的混合物,原假設不能成立因為生成的氣體質量為1.44g,大于1.32g,故氣體產(chǎn)物不完全為CO2,實際是CO2和C0的混合物,原假設不能成立。
(8)興趣小組成員小聰想到家里新?lián)Q的水龍頭。他從說明書上了解到該水龍頭是銅質鍍鉻。好奇的小聰想探究鉻(Cr)與常見金屬鐵、銅的活動性強弱,請你參與。
【作出猜想】
猜想1:Cr>Fe>Cu;
猜想2:Fe>Cu>Cr;
猜想3:你的猜想是Fe>Cr>CuFe>Cr>Cu。
【查閱資料】
①鉻是銀白色有光澤的金屬,在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。
②鉻能與稀硫酸反應,生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液。
【設計與實驗】
小聰同學取大小相等的三種金屬片,用砂紙打磨光亮;再取三支試管,分別放入等量的同種稀硫酸。
高溫
高溫
實驗 | 試管1 | 試管2 | 試管3 |
實驗 操作 |
![]() |
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![]() |
實驗 現(xiàn)象 |
鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢,溶液變?yōu)闇\綠色 | 鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快,溶液變成為藍色 | 銅表面無氣泡 |
①小聰?shù)玫降慕Y論是猜想
1
1
正確。②實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是
除去金屬表面的氧化膜,利于反應
除去金屬表面的氧化膜,利于反應
。【知識運用】
將鉻片投入FeSO4溶液中,反應
能
能
(填“能”或“不能”)進行。若能進行,請你寫出化學方程式Cr+FeSO4=Fe+CrSO4
Cr+FeSO4=Fe+CrSO4
。【答案】獲取反應所需的高溫條件;清除試管中空氣(氧氣),防止炭粉與空氣中氧氣發(fā)生反應;不能;因為生成的氣體質量為1.44g,大于1.32g,故氣體產(chǎn)物不完全為CO2,實際是CO2和C0的混合物,原假設不能成立;Fe>Cr>Cu;1;除去金屬表面的氧化膜,利于反應;能;Cr+FeSO4=Fe+CrSO4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/8/15 14:0:1組卷:13引用:2難度:0.5
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④將沉淀烘干、稱量,測得固體質量為5.74g
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