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某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產物成分進行研究．

(1)

提出假設：該反應的氣體產物全部是二氧化碳．

(2)

設計方案：如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比．

(3)

查閱資料：氮氣不與碳、氧化鐵發生反應．實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO₂)飽和溶液混合加熱反應制得氮氣．請寫出該反應的離子方程式：________．

(4)

實驗操作及實驗現象：

①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵與2.00g炭粉混合均勻，放入48.48g的硬質玻璃管中；

②加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣；

③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁；

④待反應結束，再通一段時間的氮氣．冷卻至室溫，稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24g．

(5)

數據處理，經計算，參加反應的碳元素質量為0.48g氧元素為0.96g．得出原假設不成立，理由是________．

(6)

得出結論：根據數據處理結果判斷反應產生的氣體是________，該實驗中發生的化學方程式為________．

(7)

實驗優化：根據實驗得出的結論，應對該實驗裝置進一步完善，你認為應作如何改進？________．

答案：
解析：

(3)
(5)	反應后的氣體中碳、氧原子的物質的量之比為2：3，二氧化碳分子中碳、氧原子個數之比為1：2，兩者不相符，故原假設不成立
(6)	CO和CO₂,C＋Fe₂O₃2Fe＋CO↑＋CO₂↑
(7)	在尾氣出口處加一點燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醛是世界衛生組織（WHO）確認的致癌物和致畸物質之一．我國規定：室內甲醛含量不得超過0.08mg?m^-3．某研究性學習小組欲利用酸性KMnO₄溶液測定空氣中甲醛的含量，請你參與并協助他們完成相關學習任務．
【測定原理】KMnO₄（H⁺）溶液為強氧化劑，可氧化甲醛和草酸．
4MnO₄^-+5HCHO+H⁺=4Mn²⁺+5CO₂↑+11H₂O
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
【測定裝置】部分裝置如圖1所示

[測定步驟]
①用

酸式滴定管

量取5.00mL1.00×10^-3mol?L^-1KMnO₄溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H₂SO₄酸化．
②將1.00×10^-3 mol?L^-1的草酸標準溶液置于酸式滴定管中備用．
③打開

，關閉

（填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新裝修的房屋室內空氣．關閉

，打開

（填“a”或“b”），再推動注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應．再重復③操作4次．
④將洗氣瓶中溶液轉移到錐形瓶中（包括洗滌液），再用標準草酸溶液進行滴定，記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積．
⑤再重復實驗2次，實驗所消耗草酸溶液的體積平均值為12.38mL．
【交流討論】
（1）計算該居室內空氣中甲醛的濃度

mg?m^-3，該居室的甲醛

是

（填是或否）超標．
（2）某同學用該方法測量空氣中甲醛的含量時，所測得的數值比實際含量低，請你對其可能的原因（假設溶液配制、稱量或量取及滴定實驗均無錯誤）提出合理假設：

注射器壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO₄溶液中太淺等

（至少答出2種可能性）．
（3）實驗結束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認為：實驗裝置應加以改進．有同學提議：可將插入KMnO₄溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（圖2），有利于提高實驗的準確度，其理由是

增大空氣與高錳酸鉀溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛反應充分

．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?和平區一模）Ⅰ．某化學興趣小組探究飽和氯水與石灰石的反應，并制取較濃的HClO溶液和對所得溶液中的部分陰離子進行檢驗．

	實驗操作	實驗現象
步驟1	在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應，過濾，將濾液分為若干份．	有少量氣泡產生，溶液的黃綠色褪去．
步驟2	將第一份濾液與稀鹽酸混合．	產生大量氣泡．
步驟3	將第二份濾液加熱．	溶液變渾濁，且有大量無色氣體產生．

（1）用平衡移動的觀點解釋石灰石溶解氯水的原因

將石灰石放在水中有CaCO₃（S）=Ca²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）平衡存在，氯水中存在Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡，加入到氯水中又有2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑發生，H^+-的濃度減少，平衡正向移動，石灰石溶解了氯水

．
（2）步驟2、步驟3的實驗目的都是

檢驗HCO₃^-離子

，為達到該實驗目的，還可以采取的方法是

另取一份濾液，加入NaOH溶液，觀察有無沉淀產生

．
（3）請你設計-個簡單的實驗方案，證明步驟1所得濾液中的HClO濃度比飽和氯水中HClO濃度大：

同時將濾液和飽和氯水滴在有色布條上，比較有色布條褪色的快慢

．
Ⅱ．摩爾鹽[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩定，是化學分析中常用的還原劑．某研究性學習小組按以下步驟制取摩爾鹽：
①用30%的NaOH溶液和廢鐵屑混合、煮沸、冷卻、分離；
②用①處理過的鐵屑和稀H₂SO₄反應制取FeSO₄；
③將②制得的FeSO₄溶液與[（NH₄）₂SO₄溶液混合，結晶得到摩爾鹽．
試回答下列問題：
（1）如何從溶液中分解出摩爾鹽？
（2）如何設計一個簡單的實驗證明得到的產品中有Fe²⁺？
（3）為了確定產品中亞鐵離子的含量，某研究小組用KMnO₄酸性溶液進行滴定，請寫出該反應的離子方程式：

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

．
（4）現有等濃度的①（NH₄）₂CO₃ ②（NH₄）₂SO₄ ③（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液，其中c（NH₄⁺）由大到小的順序是：

③②①

（填序號）．

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年安徽省皖北協作區髙三年級聯考化學試卷（解析版） 題型：實驗題

二氧化氮（NO₂)是一種具有高度活性的氣態物質，NO₂與Na₂O₂均具有較強的氧化性，某研究性學習小組對二者能否發生反應進行探究。

【實驗】

下列關于實驗室制備NO₂的說法正確的是_______

a．實驗室常用銅和濃硝酸反應制取二氧化氮

b．二氧化氮常用向下排空氣法收集

c．二氧化氮易溶于水，尾氣可用水吸收.

d．用注射器收集的二氧化氮，壓縮后顏色變淺

e．實驗后容器中殘留液需用堿液處理

【提出假設】

假設一：NO₂與Na₂O₂二者不反應；

假設二：NO₂能被Na₂O₂氧化；

假設三：

【查閱文獻】

NO₂在反應中能生成HNO₃和HNO₂；HNO₂旣有氧化性，又有還原性，能被強氧化劑如KMnO₄氧化。

【設計實驗】

(1)實驗時，將NO₂氣體通入盛有Na₂O₂的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設不成立。

(2)若假設二成立，反應的化學方程式是。

(3)為驗證假設二是否成立，該小組同學做了如下定性實驗研究，請完成下表內容。

實驗步驟

（不要求寫具體操作過程，儀器任選）

預期的實驗現象及結論

取適量的白色固體置于試管中，…………

【定量分析】

若實驗前該小組同學用托盤天平稱量過氧化鈉的質量為3.9g，充分反應后白色固體質量為8.4g，該小組同學得出假設2不成立的結論。你是否同意他們的結論，并簡述理由：

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科目：高中化學 來源：專項題 題型：實驗題

某研究性學習小組對“鈉在空氣中燃燒的產物”進行了探究。其實驗過程是：取一小塊鈉在空氣中加熱片刻后與一定量的水反應，收集到V mL氣體（標準狀況），將所得溶液用鹽酸滴定恰好中和完全（如圖所示）。

試回答：
(1)鈉塊在空氣中易被氧化，因此實驗室保存鈉塊應將其保存在盛有煤油的試劑瓶中，取出鈉塊的操作是用__________（填儀器名稱）從試劑瓶中夾出一小塊鈉，做該探究實驗之前，應對該鈉塊表面進行處理，目的是___________
(2)將已處理過的鈉塊放在圖甲石棉網上加熱，產生的現象是：①___________； ②____________；③產生白煙；④殘留有白色固體。
(3)將已冷卻的燃燒產物轉移到圖乙的燒瓶中，當滴入水時發生反應，產生的氣體集中在集氣瓶里，讀取量筒讀數時要注意三點：①待氣體冷卻后，②調節集氣瓶與量筒液面持平，③____________。若V =168. 00 mL(標準狀況)，在一定條件下將其引燃，恰好完全反應。請將產生上述氣體的固體成分及其質量填在下表：

(4)滴定之前，將乙中燒瓶內的液體(NaOH)全部轉移到丙的_____________（儀器名稱）中，轉移的方法是：將燒瓶內的液體用玻璃棒引流倒入上述儀器中，再 ___________（填操作），待冷卻后滴入幾滴甲基橙指示劑，用鹽酸進行滴定，終點現象是___________。若滴入鹽酸濃度為0.40 mol/L，消耗的體積為75. 00 mL，則原來取出的純凈Na 的質量為___________克。

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科目：高中化學 來源： 題型：

某研究性學習小組對“鈉在空氣中燃燒的產物”進行了探究。其實驗過程：取一小塊鈉在空氣中加熱片刻后與一定量的水反應，收集到168 mL氣體(標準狀況下)，在一定條件下將其引燃，恰好完全反應。下列說法錯誤的是 (　　)

A．燃燒時出現黃色的火焰

B．將燃燒的產物溶于水發生置換反應，有單質H₂和O₂產生

C．燃燒產物中過氧化鈉的質量為0.39 g

D．燃燒產物中鈉和過氧化鈉的物質的量之比為2∶1

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