【題目】在高溫下,鐵與水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)生成一種常見(jiàn)的鐵的氧化物和一種氣體。某興趣小組請(qǐng)你參與研究:鐵與水蒸氣反應(yīng)一段時(shí)間后剩余固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)和利用。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(夾持儀器略)

(推斷) 觀察到D中的黑色固體變紅,則B中生成的氣體是_______;

(實(shí)驗(yàn)探究) B裝置中的剩余固體是什么?

(查閱資料)(1)碎瓦石能防止爆沸,堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物;

(2)鐵的氧化物中,只有Fe2O3是紅棕色,其余均為黑色,只有Fe3O4能被磁鐵吸引;

(初步探究) B裝置中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引

(猜想和假設(shè))

猜想一:剩余固體是Fe3O4;

猜想二:剩余固體是___________;

(實(shí)驗(yàn)探究)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取少量黑色固體于試管中,加入足量的稀鹽酸;

____________

則猜想二正確

(實(shí)驗(yàn)結(jié)論)鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________

(成分再利用)若將B裝置中剩余的黑色固體ag,經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)化,全部變?yōu)榧t棕色固體Fe2O3(假設(shè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中鐵元素?zé)o損耗),增加的質(zhì)量為x,則x的取值范圍為_____________。(a來(lái)表示,精確到0.01)

【答案】 氫氣 Fe Fe3O4 固體全部溶解,并有氣泡冒出 Fe+4H2O══Fe3O4+4H2 0.03a≤ x< 0.43a

【解析】(1)觀察到D中黑色固體變紅,則B中生成的氣體具有還原性,再根據(jù)反應(yīng)物為鐵與水蒸氣,所以該氣體是氫氣;(2)【猜想與假設(shè)】能被磁鐵吸引的只有FeFe3O4,則猜想一Fe3O4;又不可能只有Fe沒(méi)有其他反應(yīng)產(chǎn)物,猜想二是FeFe3O4;驗(yàn)證猜想一與猜想二,關(guān)鍵是否含有Fe,故猜想二:剩余固體是:FeFe3O4;【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)鐵與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):若固體全部溶解,有氣泡冒出,則猜想二正確;【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)在高溫下,鐵與水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)生成一種常見(jiàn)的鐵的氧化物和一種氣體和猜想,所以鐵和水蒸氣反應(yīng)會(huì)生成四氧化三鐵和氫氣,化學(xué)方程式為:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;(3)假設(shè)黑色固體全是鐵,則

3Fe-----Fe2O3 質(zhì)量增加

112 160 48

ag x

x=0.43a

假設(shè)黑色固體全部是四氧化三鐵,則

2Fe3O4------3Fe2O3 質(zhì)量增加

464 480 16

ag x

x=0.03a,根據(jù)猜想,所以x的取值范圍為0.03a≤x<0.43a。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】100克稀鹽酸中加入鋅粉(僅含不溶于酸的雜質(zhì)),所加鋅粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示。

求:(1)充分反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為______________;

(2)原稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________

(3)鋅粉中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____________?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為a、b、c三種固體物質(zhì)的溶解度曲線,由此獲得相關(guān)信息正確的是____

A.t1oC時(shí),將20gc加入50g水中充分溶解,得到70g飽和溶液

B.t1oC時(shí),a、b、c的飽和溶液中,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是b

C.t2oC時(shí),a溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于b溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

D.將t2℃的a、b、c的飽和溶液降溫到t1℃,所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小關(guān)系是______

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列是鎂元素、氯元素在元素周期表中的信息及有關(guān)粒子的結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)回答:

(1)D所表示的粒子是______(填化學(xué)符號(hào)),氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖是_____(填序號(hào));

(2)D、F形成的化合物的化學(xué)式是_______________

(3)與元素的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系最密切的是_________(填序號(hào))

①原子的核外電子數(shù) 、谠氐南鄬(duì)原子質(zhì)量 、墼拥淖钔鈱与娮訑(shù)

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A~H為初中化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì).其中A、E為氧化物且E為常見(jiàn)的液體,B、D為堿,H、G為單質(zhì),C為石灰石的主要成分,F為胃酸的主要成分;反應(yīng)①為光合作用.它們之間的相互關(guān)系如圖所示.其中“→”表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,“﹣”表示相互之間能發(fā)生反應(yīng)(部分反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件省略).

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)C的化學(xué)式為___________;   

(2)B物質(zhì)的一種用途為_________;

反應(yīng)③的基本反應(yīng)類(lèi)型為_____________

(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)②的化學(xué)方程式:______________________________

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列圖象能正確反應(yīng)其對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作的是

A. 向一定量的硫酸溶液中,滴加過(guò)量的氫氧化鈉溶液

B. 向一定量的部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中,滴加過(guò)量稀鹽酸

C. 向一定量的燒堿溶液中不斷加稀硫酸

D. 將等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉分別與足量等濃度的稀鹽酸反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列四個(gè)圖像不能正確反映其對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作的是( )

A. 等質(zhì)量碳酸鈣分別與等體積等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸(足量)反應(yīng)

B. 20℃時(shí),向一定量不飽和的硝酸鉀溶液中加入過(guò)量的硝酸鉀晶體

C. 向一定量的氫氧化鈉溶液中逐滴加入 pH=2 的稀鹽酸至過(guò)量

D. 向鹽酸和氯化鈣的混合溶液中滴加碳酸鈉溶液

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在濃硫酸的作用下,固體草酸(H2C2O4)受熱分解生成碳的氧化物和水。某化學(xué)課外興趣小組對(duì)碳的氧化物的成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

(提出問(wèn)題)如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定碳的氧化物的成分。

(猜 想)

猜想1

猜想2

猜想3

只有CO

只有_____________

CO和CO2都有

(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))基于猜想3,興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置:

(實(shí)驗(yàn)探究)

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到_________裝置(填字母)中的澄清石灰水變渾濁,證明有CO2氣體;

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:①C裝置中澄清石灰水不變渾濁;②E裝置中黑色粉末變成紅色;③___________________,證明有CO氣體;

(實(shí)驗(yàn)結(jié)論)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究證明:猜想3成立

草酸分解的化學(xué)方程式是_____________________________________;

(問(wèn)題討論)

C裝置的作用是_______________________;D裝置的作用是_______________________。

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(8)某化學(xué)興趣小組同學(xué)欲測(cè)定某鐵粉與碳粉混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),他們進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)計(jì)算:

(1)混合物中鐵的質(zhì)量。

(2)反應(yīng)后燒杯中稀硫酸無(wú)剩余,請(qǐng)計(jì)算所用稀硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(3)欲用98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸200g,需要水的質(zhì)量是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案