-
1、
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究。
探究一:铁丝燃烧
如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到:Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧,且Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中的更剧烈;Ⅲ中铁丝没有燃烧。
(1)集气瓶中加入少量水的作用:______________________。
(2)为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧______________________。
(3)分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因__________________。
探究二:铁粉腐蚀的条件
如图2所示,将所有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进入广口瓶(容积为146mL)。当温度恢复至室温,量筒内水面高度不变时读数(此时广口瓶内氧气含量几乎为零),记录量筒的起始和最终读数以及所需时间如下表:
序号
样 品
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/min
①
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
72
约120
②
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl
100
72
约70
③
(4)实验①和②说明NaCl可以____(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的过程。
(5)实验开始后,广口瓶温度上升,说明铁锈蚀是_____(填“放热”或“吸热”)过程。
(6)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,实验③表格空白处样品的组成是_________。
(7)该装置还可能用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算得出空气中氧气的体积分数约是______%(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因___________。
-
4、
为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量,取10g石灰石样品,研碎加入烧杯中,将80g稀盐酸分四次加入烧杯中。每次加入稀盐酸,充分反应后测定反应生成气体的总质量(与前面实验中产生的气体累加),数据记录如下表:(杂质不参加反应,不含钙元素.第二问要求作答)
序号
1
2
3
4
加入稀盐酸的质量(g)
20
20
20
20
充分反应产生气体的总质量(g)
1.1
n
3.3
3.3
实验的次数
第1次
第2次
第3次
第4次
所加盐酸的质量/g
20
20
20
20
产生气体的质量/g
1.1
n
3.3
3.3
(1)表中n的值为_______。
(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(3)第4次加入稀盐酸后,烧杯中钙元素的质量为________g
-
9、
工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验,请你参与过程分析。
【资料1】草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
(1)下列可用作草酸分解制取气体的装置是_______(填字母编号)。
【资料2】碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,可以吸收水分和二氧化碳;
【资料3】浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体;
【资料4】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应,但吸收能力比石灰水强
【问题讨论】用下图所示装置进行实验:
(2)实验前应先_______________。
(3)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是 (填字母编号)。
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
(4)B装置的作用是______________。
(5)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式__________________。
【数据分析与计算】
【资料5】铁的常见氧化物中铁的质量分数:
铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁的质量分数
77.8%
70.0%
72.4%
(6)称取铁红样品10.0 g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg,则___________<m<__________。
②待充分反应、冷却后,将D中的固体放入足量的稀硫酸溶液中,产生氢气质量为0.27g,则此铁红样品中铁的质量分数是多少?[写出详细计算过程]
【实验评价】
(7)反思:请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷___________。