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8.已知鐵生銹的過程為:Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3•xH2O.又知草酸(H2C2O4)分解的化學方程式為:H2C2O4$→_{加熱}^{濃硫酸}$CO↑+CO2↑+H2O.某化學小組為測定兩種不同生銹鐵片的組成(設只含有鐵和Fe2O3•xH2O),進行了以下探究,請你參與并完成對有關問題的解答.
(1)甲同學利用草酸分解產生的混合氣體和如圖所示裝置測定其中一種銹鐵的組成.

主要操作為:取銹鐵樣品12.6g置于裝置C的硬質玻璃管中,加熱完全反應后得到固體的質量為8.4g,裝置D增重8.4g.
①裝置A的作用是除去混合氣體中的CO2.裝置B的作用是除去混合氣體中的H2O.
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)能否測定出銹鐵的組成?答:能(填“能”或“不能”).
③該裝置還存在的一個明顯的缺陷是缺少尾氣處理裝置.
(2)乙同學將生銹鐵片溶于過量稀硫酸,檢驗所得溶液中是否存在Fe2+的實驗操作方法是取適量溶液于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,充分反應后,溶液紫色褪去,證明含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+
(3)乙同學在甲同學裝置的基礎上將裝置D換成裝濃硫酸的洗氣瓶(裝置E,此裝置圖略),經改進后,重新按甲同學的操作和樣品取用量進行實驗,若完全反應后得到固體的質量仍為8.4g,而裝置E增重1.8g,則x=2;m(Fe):m (Fe2O3•xH2O)=2:7.

分析 (1)①裝置A為氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉溶液能夠與二氧化碳反應,利用氫氧化鈉溶液將混合氣體中的二氧化碳除去;裝置B中為濃硫酸,濃硫酸能夠吸收混合氣體中的水分;
②根據(jù)銹鐵樣品12.6g、固體的質量為8.4g為鐵的質量、裝置D增重8.4g為二氧化碳和水的質量,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出鐵銹組成;
③根據(jù)一氧化碳有毒,不能排放到空氣中進行解答;
(2)Fe2+具有還原性,能使高錳酸鉀溶液褪色,據(jù)此可以檢驗亞鐵離子;
(3)根據(jù)濃硫酸吸收水和堿石灰吸收水和二氧化碳,求出二氧化碳的質量,然后根據(jù)二氧化碳求出氧化鐵的質量,從而求出x的值;再根據(jù)樣品總質量計算出m(Fe):m (Fe2O3•xH2O);

解答 解:(1)①根據(jù)實驗目的,需要使用一氧化碳還原氧化鐵晶體,所以需要將草酸分解生成的二氧化碳和水除去,裝置A中的氫氧化鈉溶液用于除去二氧化碳氣體,裝置B中的濃硫酸用于干燥一氧化碳氣體,
故答案為:除去混合氣體中的CO2;除去混合氣體中的H2O;
②加熱完全反應后得到固體的質量為8.4g為鐵的質量,裝置D增重8.4g為二氧化碳和水的質量,再經過樣品的總質量可以計算出鐵銹組成,
故答案為:能;
③一氧化碳有毒,不能排放到空氣中,所以應該增加尾氣處理裝置,
故答案為:缺少尾氣處理裝置;
(2)Fe2+具有還原性,能使高錳酸鉀溶液褪色,據(jù)此可以檢驗亞鐵離子,實驗操作為取適量溶液于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,充分反應后,溶液紫色褪去,證明含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+
故答案為:取適量溶液于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,充分反應后,溶液紫色褪去,證明含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+;
(3)濃硫酸吸收水,堿石灰吸收水和二氧化碳.取銹鐵樣品12.6g置于裝置D的硬質玻璃管中,加熱一段時間至完全反應后得到固體的質量為8.4g,裝置E增重8.4g.若將裝置E換成裝濃硫酸的洗氣瓶F,重新按上述樣品的用量和操作進行實驗,若完全反應后得到固體的質量仍為8.4g,而裝置F增重1.8g.所以水的質量為1.8g,二氧化碳的質量為8.4g-1.8g=6.6g,設氧化鐵的質量為y,
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2
160                132
y                   6.6g
$\frac{160}{y}$=$\frac{132}{6.6}$,
y=8g
則氧化鐵和水的分子個數(shù)比=$\frac{8g}{160}$:$\frac{1.8g}{18}$=1:2,所以x=2;
樣品中鐵的質量為:12.6g-(8g+1.8g)=2.8g,所以樣品中鐵單質和Fe2O3•xH2O的質量比為:2.8g:(8g+1.8g)=2:7,
故答案為:2;2:7.

點評 本題考查了探究物質組成及測量物質含量的方法、鐵的氧化物的性質等,題目難度中等,注意掌握探究物質組成、測量物質含量常用方法,(3)為本題的易錯點.

練習冊系列答案
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10.在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中,建立下列化學平衡:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),能說明該可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是( 。
A.體系的壓強不再發(fā)生變化
B.v(CO2)=v(H2O)
C.生成n mol CH3OH的同時生成n mol H2O
D.3 mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.下表是幾種常見物質的燃燒熱.
 序號 名稱 化學式△H(kJ•mol-1) 
 ① 石墨 C(s)-393.5
 ② 金剛石 C(s)-395.4
 ③ 氫氣 H2(g)-285.8
請回答下列問題:
(1)寫出H2燃燒的熱化學方程式:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8KJ/mol;
(2)1g H2(g)完全燃燒放出的熱量大于(填“大于”“小于”或“等于”)1g C(石墨,s)完全燃燒放出的熱量.
(3)分解9g液態(tài)水制氫氣時,吸收的熱量為142.9KJ;
(4)1mol C(石墨,s)所具有的總能量低于(填“高于”“低于”“等于”)1mol C(金剛石,s)所具有的總能量,石墨和金剛石中,較穩(wěn)定的是石墨(填名稱).

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8.下列敘述正確的是( 。
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②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟Ca(OH)2溶液反應得到白色沉淀
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A.都正確B.③④C.①②D.②③④

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3.除雜質:所選試劑都填化學式
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(2)除去FeCl2溶液中混入的FeCl3溶液雜質用試劑是Fe粉,離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+
(3)除去Mg粉中混有的少量Al雜質的試劑是NaOH溶液,離子方程式為2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑.
(4)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3雜質的試劑是CO2,離子方程式為CO32-+CO2+H2O=2HCO3-

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13.下列有關能源的說法錯誤的是( 。
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20.①花生油和水混合液②39%的乙醇溶液③使渾濁的食鹽水變澄清,分離上各混合物的正確方法依次是( 。
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17.高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途.工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如圖所示,則下列說法不正確的是( 。
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18.下列溶液中各微粒的濃度關系不正確的是( 。
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