内容正文:
失重率题
一.实验题(共6小题)
1.(2023•广州)某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液。
(1)制备CO的原理是:HCOOHCO↑+H2O(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是 (填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为 。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是 。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe。检验的操作和现象是:取样于试管中, 。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图C。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x= 。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应: ═Fe3O4+ 。
2.(2024•越秀区一模)含锰化合物在工业上用途广泛。
(1)高锰酸钾不稳定,有腐蚀性。
①如图1中KMnO4分解的化学方程式为 ,此装置能说明氧气 (填标号)。
A.无色无味
B.密度比空气大
C.不易溶于水
D.能支持燃烧
E.属于非金属单质
②将铜片浸泡在KMnO4溶液中以探究KMnO4的腐蚀性,实验记录如下。
编号
KMnO4溶液
浓硫酸/滴
水/m L
铜片质量/g
浓度
体积/mL
实验前
18小时后
Ⅰ
0.1%
25
0
0
0.54
0.54
Ⅱ
0.1%
25
10
0
0.54
0.52
Ⅲ
1%
25
10
0
0.54
0.43
Ⅳ
0
0
a
25
0.54
0.54
对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ可知,KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性,其中a= 。对比实验 和 (填编号)可知,KMnO4溶液越浓腐蚀性越强。已知该探究中的反应为5Cu+2KMnO4+8H2SO4═5CuSO4+2MnSO4+X+8H2O,其中X是 (填化学式)。
(2)Mn3O4是软磁、新能源等行业的重要原料,可用MnSO4制得。
某小组煅烧MnSO4•H2O晶体时,得到煅烧温度与剩余固体质量的关系如图2所示。
①为除尽固体中的氢元素,煅烧温度应不低于 ℃。(填“230”“350”“680”或“850”)
②图中x= 。(保留1位小数)
③由图像可推知,高温时Mn2O3不稳定,理由是 (填化学方程式)。
3.(2024•增城区一模)CuO和CuO2等铜基催化剂可将CO2转变为有经济价值的碳氢化合物,是实现碳中和的重要途径之一。
【查阅资料】在酸性条件下,H2O2和CuO2都能与高锰酸钾溶液发生反应。
(1)CuO和CuO2的合成
①在特定的CuCl2溶液中加入一定量的NaOH溶液,反应得到Cu(OH)2,反应的化学方程式为 。
②随后,在强磁力搅拌和0℃条件下,加入过量30%H2O2溶液,反应得到黄褐色固体CuO2。为定性检验实验所制备的CuO2,需对反应后的混合物进行 (填操作名称)、洗涤(目的是 ),然后在酸性条件下滴加 (写化学式),观察到滴加的溶液颜色变化即可证实。
③最后,将CuO2置于管式炉中,在O2气氛下,加热得到热重分析曲线如图1所示。根据图1分析,CuO2在 ℃时开始分解得到黑色固体,该热分解反应的化学方程式 ;失重率(固体减少的质量与初始固体的质量之比)为16.6%,与理论值相差 %,说明产物的纯度比较高。
(2)通过上述实验合成的CuO作催化剂电化学还原CO2的部分示意图如图2所示,CO2转化为 (写化学式)。
4.(2023•增城区二模)利用手持技术探究一定体积的空气与过量铜片的