題目列表(包括答案和解析)
一化學興趣小組對某月餅包裝盒中的“脫氧劑”很好奇,他們觀察到“脫氧劑”外包裝標注的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉,打開發現灰黑色的固體中還夾雜著少量紅棕色粉末。
【資料獲悉】①鐵系“脫氧劑”的作用原理是利用鐵能被氧氣氧化,從而達到除氧保鮮的目的。鐵被氧氣氧化最終產物為紅棕色的Fe2O3(其他產物忽略不計)。
② Fe2O3+3H2SO4="=" Fe2(SO4)3+3H2O ;Fe + Fe2(SO4)3= 3FeSO4。
③“堿石灰的干燥管”可以用來干燥氧氣、氫氣等氣體。
【探究目的】小組同學欲探究該“脫氧劑”是否已經失效,并測定10.00g樣品各成分的質量,設計了以下探究實驗。
【實驗探究】(假設所有操作沒有損失)
步驟1:小剛用磁鐵接近樣品,發現磁鐵吸引了部分黑色固體。
步驟2:稱取10.00g樣品于一燒杯中,加足量水充分攪拌溶解后,過濾,將濾渣洗滌、干燥、稱得其質量為8.32g。
步驟3:按如右裝置,將得到的8.32g固體與足量稀硫酸反應,用電子秤稱得反應前后總質量差為0.11g。
步驟4:將錐形瓶中反應后的液體過濾,并將濾渣洗滌、干燥后,稱得其質量為1.20g。
步驟5:分析測算步驟4中所得濾液得知:濾液中溶質是硫酸和硫酸亞鐵 ,且最后分離出16.72g硫酸亞鐵。
【交流討論】
(1)由步驟1得出的結論是 。
(2)步驟2目的是 。
(3)如果步驟4中濾渣沒有經過洗滌,則稱得的質量 1.20g(填“>”或“=”或“<”)
(4)小剛認為0.11g差值即為H2的質量,并由此計算出樣品中單質鐵的質量為3.08g。
小華提出在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管,他這樣做的理由
是 (5)小華還認真分析題中所給資料,他認為用產生H2的質量計算樣品中鐵的質量不合理。其理由是: 。
【學生實驗】小華將步驟3的裝置進行了改進,重新稱取10.00g樣品進行實驗,并準確測得固體與足量稀硫酸反應前后總質量差為0.14g。
(6)請根據以上數據,計算10g該樣品中各成分的質量。(只寫出結果)
(2012•連云港)一化學興趣小組對某月餅包裝盒中的“脫氧劑”很好奇,他們觀察到“脫氧劑”外包裝標注的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉,打開發現灰黑色的固體中還夾雜著少量紅棕色粉末.
【資料獲悉】鐵系“脫氧劑”的作用原理是利用鐵能被氧氣氧化,從而達到除氧保鮮的目的.
【教師指導】鐵被氧氣氧化最終產物為紅棕色的Fe2O3(其他產物忽略不計).
【探究目的】小組同學欲探究該“脫氧劑”是否已經失效(即單質鐵是否已經完全被氧化),并測定各成分的質量分數,設計了以下探究實驗.
【實驗探究】
步驟1:小剛用磁鐵接近樣品,發現磁鐵吸引了部分黑色固體.
步驟2:稱取10.00g樣品與一燒杯中,加足量水充分攪拌溶解后,過濾,將濾渣洗滌、干燥、稱得其質量為7.28g.
步驟3:按如下裝置,將得到的7.28g固體與足量稀硫酸反應,用電子秤稱得反應前后總質量差為0.15g.
步驟4:將錐形瓶中反應后的液體過濾,并將濾渣洗滌、干燥后,稱得其質量為1.20g.
【交流討論】
(1)由步驟1得出的結論是 .
(2)步驟2目的是 溶解樣品中氯化鈉 ,檢驗該濾液中溶質的方法是 .
(3)步驟3中儀器A的名稱為 .
小明認為0.15g差值即為H2的質量,并由此計算出樣品中單質鐵的質量為4.20g.
小華提出在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管,他這樣做的理由是 .
(4)如果步驟4中濾渣沒有經過洗滌,則稱得的質量 1.20g(填“>”或“=”或“<”)
【教師指導】樣品在稀硫酸中除了Fe、Fe2O3分別能與稀硫酸反應外,還存在反應:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4.因此,小明用產生H2的質量計算樣品中鐵的質量不合理.實際上,樣品中單質鐵的質量應該是與酸反應消耗的鐵和與Fe2(SO4)3反應消耗鐵的質量總和.
【學生實驗】小紅將步驟3的裝置進行了改進,重新稱取10.00g樣品進行實驗,并準確測得固體與足量稀硫酸反應前后總質量差為0.14g.
【數據處理】由于反應過程較復雜,小組同學在老師的幫助下,推算出與Fe2(SO4)3反應消耗鐵的質量為0.56g.
【請你參與】
(1)寫出Fe2O3與稀硫酸反應的化學方程式.
(2)請根據以上數據,計算該樣品中各成分的質量分數.
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