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某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:探究一设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。(1)
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某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题: 【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。 (1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。 (2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。 (3)装置E中的现象是________________________________________________。 【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。 (4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于_______后,将所得溶液分成两份。 (5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)为_______;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。 ①一定有Fe 3 O 4 ②一定有Fe ③只有Fe 3 O 4 ④只有Fe (6)另一份用_______(填仪器名称)加入_______,可以证明溶液中存在Fe 2+ 。 【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。 (7)试剂b的化学式是_______。 (8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。 |
▼优质解答
答案和解析
(1) (2)防止暴沸 (3)黑色固体变红,右端管壁有水珠 (4)稀硫酸 (5)① ② (6)胶头滴管 酸性KMnO 4 溶液,溶液褪色 (7)NaOH (8)77.8% |
【探究一】(1)Fe与水反应的化学方程式为: 3Fe+4H 2 O(g) Fe 3 O 4 +4H 2 。 (2)碎瓷片的作用是防止暴沸。 (3)装置E中发生反应:H 2 +CuO Cu+H 2 O,现象是:黑色固体变红,右端管壁有水珠。 【探究二】在验证反应后黑色固体的成分时,检验Fe 3+ ,最佳试剂为KSCN溶液;在确定存在Fe 3+ 时,检验Fe 2+ ,可用酸性KMnO 4 溶液。由于酸性KMnO 4 溶液与盐酸发生反应,所以在溶解反应后的黑色固体时,不能用盐酸,也不能用硝酸(因为HNO 3 可氧化Fe 2+ ),可用稀硫酸。 【探究三】由“红棕色固体”知,该物质为Fe 2 O 3 ,则 和NaCl及过量 ,所以试剂b为NaOH溶液。m(Fe 2 O 3 )="32" g,则n(Fe 2 O 3 )="0.2" mol,则n(Fe)="0.4" mol,则反应后B装置中铁元素的质量分数为: ×100%≈77.8%。 |
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