【正文】 O3可用于生產(chǎn)某種工業(yè)催化劑 (主要成分為 FeO和 Fe2O3)，其反應(yīng)原理為： 2Fe2O3＋ C 4FeO＋ CO2↑ ?，F(xiàn)將焦炭和過(guò)量的 Fe2O3混合均勻，按上述原理充分反應(yīng)，下圖為固體混合物的質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線。 ① 由圖可知：生成 CO2氣體的質(zhì)量為 g。 ② 計(jì)算反應(yīng)后固體混合物中 FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (請(qǐng)根據(jù)化學(xué)方程式寫出完整的計(jì)算步驟 )。 解： 設(shè)生成的氧化亞鐵的質(zhì)量為 x。 2Fe2O3＋ C 4FeO＋ CO2↑ 288 44 x (1)合金是金屬加熱熔合其他的金屬或非金屬制得的具有金屬特征的物質(zhì)，故合金屬于混合物，氫氧化鐵屬于純凈物，不屬于鐵合金，故選 A； (2)鐵銹的主要成分是氧化鐵，即鐵生銹生成了新物質(zhì)，屬于化學(xué)變化；鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時(shí)接觸。由圖可知，鐵在 B圖中最易生銹； (3)Fe2O3中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100%＝ 30%； (4)根據(jù)質(zhì) 量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，故減少的質(zhì)量即為生成的二氧化碳的質(zhì)量。生成的二氧化碳的質(zhì)量為－ ＝ ；利用化學(xué)方程式，根據(jù)氧化亞鐵與二氧化碳反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出氧化亞鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出混合物中氧化亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 35．某氫氧化鈣粉末中含有碳酸鈣雜質(zhì)?，F(xiàn)取樣品 15g于錐形瓶中并加適量水?dāng)嚢璧脩覞嵋海缓笙蝈F形瓶中滴加稀鹽酸，充分反應(yīng)，測(cè)得加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示： (1)生成二氧化碳的質(zhì)量是 g； (2)加入 60g稀鹽酸后所得溶液中含有的溶質(zhì)是 CaCl2 、 HCl (填化學(xué)式 )； (3)計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果精確到 %) 解：設(shè)該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為 x。 CaCO3＋ 2HCl===CaCl2＋ H2O＋ CO2↑ 100 44 x 36． [2022市北區(qū)二模 ]實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)期存放的固體氫氧化鈉，由于保管不當(dāng)已經(jīng)變質(zhì)。某興趣小組的同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其變質(zhì)的情況。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：取樣品 25g放入燒杯中，向其中加入 280g過(guò)量的稀鹽酸，得到 。 (1)固體氫氧化鈉變質(zhì)的原因是 2NaOH＋ CO2===Na2CO3＋ H2O (用化學(xué)方程式表示 )。 (2)加入過(guò)量的稀鹽酸的目的是 與碳酸鈉、氫氧化鈉完全反應(yīng) 。 (3)試計(jì)算 25g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量。 (寫出具體計(jì)算步驟 ) 解： 生成二氧化碳的質(zhì)量為 25g＋ 280g－ ＝ 設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為 x。 Na2CO3＋ 2HCl===2NaCl＋ H2O＋ CO2↑ 106 44 x (4)小剛同學(xué)認(rèn)為還可以用與上述不同類別的物質(zhì)來(lái)測(cè)定氫氧化鈉變質(zhì)的情況，請(qǐng)簡(jiǎn)單描述實(shí)驗(yàn)步驟：取樣品放入燒杯中， 加入足量的氯化鈣溶液，然后滴加酚酞，若溶液變紅，證明原混合物是碳酸鈉和氫氧化鈉；若溶液不變色，證明原混合物是碳酸鈉 。 (不必寫具體數(shù)據(jù) ) 37． [2022上海中考 ]實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與足量稀硫酸反應(yīng)，制取氫氣并還原 ，實(shí)驗(yàn)裝置如下 (裝置氣密性良好，夾持儀器省略 )。 (1)儀器 Ⅰ 的名稱 錐形瓶 ， A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Zn＋ H2SO4===ZnSO4＋ H2↑ 。 (2)B中生石灰作 干燥 劑； C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 H2＋ CuO Cu＋ H2O ； D中現(xiàn)象是 白色粉末變藍(lán) 。有關(guān)的化學(xué)方程式是 CuSO4＋ 5H2O===CuSO45H 2O 。 (3)為確定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后氧化銅是否已基本消耗完，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種不同的方案填入下表。 操作 判斷依據(jù) 結(jié)論 方案 一 取少量 C中反應(yīng)后的物質(zhì)于試管中，向其中滴加稀鹽酸 (或稀硫酸 )，振蕩，觀察現(xiàn)象 溶液變藍(lán)色 (或溶液未變藍(lán)色 ) 氧化銅未消耗完(氧化銅基本消耗完 ) 方案 二 稱量反應(yīng)后 C中剩余固體的質(zhì)量 剩余固體的質(zhì)量約為 (或剩余固體的質(zhì)量大于 ) 氧化銅基本消耗完 (氧化銅未消耗完 ) (1)儀器 Ⅰ 的名稱是錐形瓶， A中硫酸和鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Zn＋ H2SO4===ZnSO4＋ H2↑ 。 (2)B中生石灰和水結(jié)合生成固體氫氧化鈣，作干燥劑； C中氧化銅和氫氣在加熱條件下生成銅和水； D中無(wú)水硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色五水硫酸銅晶體，現(xiàn)象是白色粉末變藍(lán)。 (3)設(shè) x。 38． [2022湘潭中考 ]某化學(xué)興趣小組為研究酸的化學(xué)性質(zhì)，他們將一定量稀硫酸加入到盛有少量 CuO的試管中，觀察到黑色粉末全部溶解，溶液呈 藍(lán) 色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CuO＋ H2SO4===CuSO4＋ H2O 。為進(jìn)一步確定反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)成分，他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。 【提出猜想】猜想一： CuSO4 ；猜想二： H2SO4和 CuSO4 【資料查詢】 CuSO4溶液呈弱酸性，加入 Zn粒時(shí)有極少量的氣體產(chǎn)生。 【實(shí)驗(yàn)探究】為了驗(yàn)證猜想，該興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。 方案一：取所得溶液少許于試管中，滴入石蕊試液，振蕩，若觀察到溶液顯紅色，則猜想二正確。 方案二：取所得溶液少許于另一支試管中，加入足量 Zn粒，若觀察到產(chǎn)生大量氣體、 有紅色物質(zhì)生成 等現(xiàn)象，則猜想二正確。 【 討論交流 】 ，大家一致認(rèn)為方案一是錯(cuò)誤的，其理由是 CuSO4溶液呈弱酸性 。 B．要使由 H2SO4和 CuSO4組成的混合溶液中的溶質(zhì)只有CuSO4，可向其中加入過(guò)量的 ab (填序號(hào) )。 a． CuO b． Cu(OH)2 c． Cu d． Cu(NO3)2 【 拓展探究 】 某混合溶液由硫酸和硫酸銅溶液組成。上述小組同學(xué)又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取 燒杯中，然后將 120gNaOH溶液分六次加入其中，每次充分反應(yīng)后稱量所得溶液的質(zhì)量，所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示。 第 1次 第 2次 第 3次 第 4次 第 5次 第 6次 加入 NaOH溶液 的質(zhì)量 /g 20 20 20 20 20 20 反應(yīng)后溶液 的質(zhì)量 /g 200 220 每次產(chǎn)生沉淀 的質(zhì)量 /g 0 0 m n 0 計(jì)算： (1)上述表格中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量： m＝ ， n＝ 。 (2)所加 NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 設(shè) 20g氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量為 x。 2NaOH＋ CuSO4===Cu(OH)2↓ ＋ Na2SO4 80 98 x (3)第 5次加入 NaOH溶液充分反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 設(shè)生成的硫酸鈉的質(zhì)量為 y。 由元素守恒可知： 2NaOH ～ Na2SO4 80 142 20g 5 40% y 稀硫酸會(huì)與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，硫酸銅溶液呈藍(lán)色；該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CuO＋ H2SO4===CuSO4＋ H2O?！?提出猜想 】 氧化銅完全反應(yīng)，若稀硫酸恰好完全反應(yīng)，溶液中溶質(zhì)僅為生成的硫酸銅，若稀硫酸過(guò)量，溶液中溶質(zhì)為硫酸銅和過(guò)量的稀硫酸，故猜想一為 CuSO4。 【 實(shí)驗(yàn)探究 】 猜想二正確證明溶液中的溶質(zhì)既有硫酸也有硫酸銅，足量的鋅會(huì)先與硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅，再與硫酸銅反應(yīng)生成銅單質(zhì)和硫酸鋅，故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生大量氣體、有紅色物質(zhì)生成。 【 討論交流 】 硫酸銅溶液呈弱酸性，也會(huì)使紫色石蕊試液變紅，無(wú)法證明溶液中是否有硫酸的存在； a項(xiàng)，硫酸能與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，且過(guò)量的氧化銅可通過(guò)過(guò)濾操作除去，不引入新的雜質(zhì)； b項(xiàng)，硫酸能與氫氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，且過(guò)量的氫氧化銅可通過(guò)過(guò)濾操作除去，不引入新的雜質(zhì)； c項(xiàng)，銅單質(zhì)不溶于酸，無(wú)法將溶質(zhì)中的硫酸除去；d項(xiàng)，硝酸銅溶于水，既不能將溶質(zhì)中的硫酸除去，還引入了新的雜質(zhì)硝酸銅。綜上所述，本題正確答案為 ab。 【 拓展探究 】 (1)由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量不變，解得 m＝ ， n＝ 。 (2)第 3次加入的氫氧化鈉溶液先與溶液中的硫酸反應(yīng)，溶液中的硫酸完全反應(yīng)后，再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，第 4次加入的氫氧化鈉只與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀。由 (1)可知20g的氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)能生成 。 (3)第 5次加入氫氧化鈉溶液后生成 ，與第 4次生成的沉淀質(zhì)量相等，即氫氧化鈉完全反應(yīng)，在第 6次加入氫氧化鈉時(shí)無(wú)沉淀生成，證明原溶液中的硫酸銅、硫酸均完全反應(yīng)，第 5次加入氫氧化鈉溶液后溶液中的溶質(zhì)只有反應(yīng)生成的硫酸鈉，加入的氫氧化鈉與生成的硫酸鈉分子數(shù)之比為 2∶1 ，共加入氫氧化鈉的質(zhì)量 20g 5 40%。