内容:有关还原金属的实验题。
班级姓名学号。
1.某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
1)提出假设:①该反应的气体产物是co2;②该反应的气体产物是co;
该反应的气体产物是。
2)设计方案:如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
3)查阅资料:氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(nano2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式。
4)实验步骤:
按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
停止通入n2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入n2,其作用分别为。
5)数据处理试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
6)实验优化学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成ba(oh)2溶液,其理由是。
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善。
2.某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质持讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像h2那样还原cuo呢?他们设计实验制取氨气并**上述问题。
请你参与该小组的活动并完成下列研究:
一)制取氨气。
1)写出实验制取氨气的化学方程式。
2)在实验室中,还可以用浓氨水与填写一种试剂)快速制取少量氨气;
3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的填“能”或“否”),理由是。
(二)该小组中某同学设计了下列所示的实验装置(夹持及尾气入理装置未画出),**氨气的还原性:
1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是。
2)利用改进后的装置进行实验,观察到cuo变为红色物质,无水cuso4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与cuo反应的化学方程式。
三)问题讨论。
1)有同学认为:nh3与cuo反应生成的红色物质中可能含有cu2o。已知:
cu2o是种碱性氧化物;在酸性溶液中,cu+的稳定性比cu2+差(cu+ cu+cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有cu2o。
2)在解决了问题(1)后,又有同学提出:cu2o与cuo的热稳定性哪个更强?于是他们进行了如下实验:
取98g cu(oh)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末a。冷却后称量,a的质量为72g。据此可推得,a的化学式为由此,得到的结论是。
3.根据氨气还原氧化铜的反应,可设计测定铜元素相对原子质量ar(cu)(近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(cuo),反应完全后测定生成物水的质量m(h2o),由此计算ar(cu)。为此,提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用,加入的nh4c1与ca(oh)2的量足以产生使cuo完全还原的氨气):
请回答下列问题:
1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为。
2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置,按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a
3)在本实验中,若测得m(cuo)=a g,m(h2o)=b g,则ar(cu
4)在本实验中,使测定结果ar(cu)偏大的是填序号);
①cuo未完全起反应cuo不干燥。
③cuo中混有不反应的杂质碱石灰不干燥。
⑤nh4c1与ca(oh)2混合物不干燥。
5)在本实验中,还可通过测定___和___或___和___达到实验目的。
4.某课外小组利用h2还原黄色的wo3粉末测定w的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,a中的试剂是盐酸。
请回答下列问题。
1)仪器中装入的试剂:bc___d
2)连接好装置后应首先其方法是。
3)“加热反应管e”和“从a瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是在这两步之间还应进行的操作是。
4)反应过程中g管逸出的气体是___其处理方法是。
5)从实验中测得了下列数据。
空e管的质量a
e管和wo3的总质量b;
反应后e管和w粉的总质量c(冷却到室温称量);
反应前f管及内盛物的总质量d;
反应后f管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算w的相对原子质量的两个不同计算式(除w外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:ar(w计算式2:ar(w
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