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10.全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產量的十分之一.
下面是對鐵的腐蝕條件及某赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數探究.

【探究一:探究鐵生銹的條件】
課本實驗中,鐵生銹所需要時間較長,某實驗小組設計如下改進實驗.
(1)檢查裝置的氣密性:連接好裝置,關閉分液漏斗的活塞,將C導管接入到裝有水的燒杯中,微熱甲裝置,說明氣密性良好的現象是導管C處產生氣泡.
(2)反應開始后,甲裝置中所發(fā)生的化學方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,MnO2的作用做催化劑.
(3)4分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮.該實驗說明鐵生銹主要與水和氧氣有關.
B、D處實驗現象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是氧氣濃度.
【探究二:定量測定某紅色粉末中氧化鐵的質量分數】
進行如下實驗:

(1)如圖是實驗室模擬煉鐵的裝置圖,試回答
實驗步驟:按上圖連接實驗裝置、檢查裝置氣密性、裝藥品、固定實驗裝置后,剩下的主要實驗步驟有:①通入一氧化碳;②停止通入一氧化碳;③點燃酒精噴燈;④熄滅酒精噴燈.正確的操作順序是(填序號)①③④②.
(2)實驗過程中,儀器①中的現象有黑色固體生成,所發(fā)生的化學方程式是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO2+2Fe,
儀器③中所發(fā)生的化學方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
(3)實驗過程中C處酒精燈的作用是尾氣處理,防止污染空氣
(4)定量測定該紅色粉末中氧化鐵的質量分數
某同學稱取該紅色粉末5.0g裝入硬質玻璃管中,完全反應后,稱量相關物質的總質量其數據如下表:
反應前反應后
玻璃管和紅色粉末總質量 48.3g玻璃管和固體物質總質量47.1g
根據上述表格中的實驗數據,計算紅色粉末中氧化鐵的質量分數. (寫出計算過程)

分析 【探究一:探究鐵生銹的條件】:
(1)根據檢查氣密性的現象回答;
(2)根據實驗室用過氧化氫制取氧氣的現象回答;
(3)根據鐵生銹的條件分析;
【探究二:定量測定某紅色粉末中氧化鐵的質量分數】
(1)根據實驗室模擬煉鐵的操作步驟分析即可;
(2)從一氧化碳可以還原氧化鐵為鐵,氧化鐵是紅色,鐵是黑色分析;
(3)根據CO有毒的性質分析即可;
(4)根據質量守恒定律計算.

解答 解:【探究一:探究鐵生銹的條件】:
(1)檢查裝置的氣密性,說明氣密性良好的現象是C導管口有氣泡;故填:導管C處產生氣泡.
(2)反應開始后,過氧化氫分解產生大量氧氣,反應的方程式為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,MnO2的作用是作催化劑;故填:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;作催化劑.
(3)實驗現象說明鐵生銹主要與 水和 氧氣有關.B、D處實驗現象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是 氧氣的濃度,氧氣濃度越大,鐵生銹速度越快;故填:水;氧氣; 氧氣的濃度.
【探究二:定量測定某紅色粉末中氧化鐵的質量分數】:
(1)連接實驗裝置后、按照實驗規(guī)則,首先檢查裝置的氣密性,然后裝藥品、固定實驗裝置;因為一氧化碳有毒,不能直接排到大氣中,可以用點燃的方法除去一氧化碳,所以應該先點燃酒精燈,然后通一氧化碳;為了趕凈裝置中的空氣,所以應該先通一氧化碳再點燃酒精噴燈,若在實驗前未趕裝置中的空氣,則最后生成的鐵又會在高溫條件下與空氣中的氧氣反應重新生成氧化鐵;實驗結束后應該先熄滅酒精噴燈再停止通一氧化碳,若先停止通一氧化碳再熄滅酒精噴燈,則空氣又會進入裝置中,將鐵氧化為氧化鐵;最后熄滅酒精燈.
故答案為:檢查裝置的氣密性;①③④②.
(2)一氧化碳可以把紅色的氧化鐵還原成為黑色的鐵,所以玻璃管內發(fā)生的現象是紅棕色的逐漸變成灰黑色;所發(fā)生的化學方程式是:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO2+2Fe.
故答案為:有黑色固體生成;Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO2+2Fe.
(3)因為一氧化碳有毒,所以實驗過程中產生的尾氣不能直接排放,實驗過程中C處酒精燈的作用是:尾氣處理,防止污染空氣;
故答案是:尾氣處理,防止污染空氣.
(4)根據上述表格中的實驗數據計算:氧元素的質量=48.3g-47.1g=1.2g,氧化鐵的質量=1.2g÷$\frac{48}{160}$×100%=4g;紅色粉末中氧化鐵的質量分數=$\frac{4g}{5g}$×100%=80%;
答:紅色粉末中氧化鐵的質量分數為80%.
綜述本題答案為:
【探究一】
(1)導管C處產生氣泡.
(2)2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;做催化劑 (或 加快反應速率).
(3)水;氧氣;氧氣濃度.
【探究二】
(1)檢查裝置氣密性;       ①③④②.
(2)有黑色固體生成;Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO2+2Fe;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
(3)尾氣處理,防止污染空氣.
(4)80%.

點評 解答本題要掌握金屬生銹的條件和防止金屬生銹的方法,要充分理解探究實驗的設計方法,只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷.

練習冊系列答案
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科目:初中化學 來源: 題型:解答題

20.某同學用下圖裝置制取氧氣,請回答:

(1)寫出圖中標有①、②的儀器名稱:①試管   ②酒精燈.
(2)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取氧氣時,應選用的發(fā)生裝置是B(填序號),其中二氧化錳起催化作用,該反應的符號表達式為2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,
該反應屬于分解反應(填化學反應的基本類型).
(3)實驗室用氯酸鉀制取氧氣時,應選用的發(fā)生裝置是A(填序號),收集較純凈的氧氣應選用的收集裝置是D(填序號),能用這種方法收集氧氣是因為氧氣不易溶于水.
(4)檢驗氧氣的方法是把帶火星的木條伸入集氣瓶中,帶火星的木條復燃,說明氣體是氧氣.
(5)裝置A中的試管口要略向下傾斜的原因是防止水蒸氣冷凝、回流炸裂試管.
(6)實驗室用塊狀硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸反應制取硫化氫氣體(H2S),文字表達式為:
硫化亞鐵+硫酸→硫酸亞鐵+硫化氫. 硫化氫氣體的密度比空氣大,能溶于水形成氫硫酸.根據以上知識推斷:實驗室制取硫化氫氣體應選用的發(fā)生裝置是B,收集裝置是C.

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1.對物質的性質進行比較歸納,有利于更好的學習化學.下列對物質性質的歸納中,正確的是( 。
A.H2、O2、CH4都具有可燃性
B.H2、C、CO都能和CuO發(fā)生置換反應
C.石墨、木炭、活性炭都具有吸附性
D.Fe、Al、Cu都能和AgNO3溶液發(fā)生置換反應

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18.下列變化屬于化學變化的是( 。
A.滴水成冰B.鐵杵成針C.干冰升華D.百煉成鋼

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5.寫出下列對應的化學方程式:
①曾青得鐵則化為銅Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
②高錳酸鉀制取氧氣2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
③鋁的自我保護4Al+3O2═2Al2O3;
④實驗室制取氫氣Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
⑤有機物C3H8完全燃燒C3H8+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$3CO2+4H2O.

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15.蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳,由此可推知蠟燭中的組成元素,關于蠟燭的組成下列正確的是(  )
A.蠟燭由氫元素和碳元素組成
B.蠟燭由氧元素和碳元素組成
C.蠟燭中一定含氫元素和碳元素也可能含氧元素
D.蠟燭中一定含氫元素、碳元素和氧元素

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科目:初中化學 來源: 題型:解答題

2.如圖是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖:
(1)寫出字母所指儀器的名稱:A酒精燈;B試管;D水槽;
(2)加熱時,應用火焰的外焰部分加熱.
(3)試管口內放棉花的目的是防止高錳酸鉀進入導管
(4)當氣泡均勻、連續(xù)冒出時再開始收集,目的是使收集的氣體更純凈
(5)實驗結束時應先把導管移出水面,再熄滅酒精燈.
(6)檢驗C中氧氣已收集滿的方法是當氣泡從集氣瓶口處向外逸出時,說明已經收集滿.
(7)寫出該實驗的化學方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.

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19.關于化學與環(huán)境、能源的下列說法中,正確的是( 。
A.隨意棄置廢舊電池不會造成水體污染
B.過度使用化肥會造成土壤、水體、大氣污染
C.甲烷燃燒不會產生空氣污染物,因此燃燒天然氣對環(huán)境沒有任何影響
D.近年來,我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油的目的是緩解鉛資源短缺

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科目:初中化學 來源: 題型:填空題

20.在點燃條件下,A和B反應生成C和D.反應前后分子變化的微觀示意圖如圖所示,

寫出該圖所表示的化學方程式4NH3+3O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N2+6H2O,該反應屬于置換反應(填基本反應類型).在該反應中,以下敘述正確的是ABD(填字母,可多選).
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