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          火星承載著人類征服宇宙的夢想,科學探索發現:火星地表因覆蓋赤鐵礦(主要成分氧化鐵)而呈紅褐色,地下湖中富含鎂元素,大氣以二氧化碳為主。某化學小組據此展開有關探究。

          Ⅰ.火星上可利用鎂在二氧化碳中燃燒提供能量。設計實驗裝置如圖1,模擬該反應的發生。
          (1)在集氣瓶底鋪一層細沙的目的是
          防止高溫熔融物濺落炸裂集氣瓶
          防止高溫熔融物濺落炸裂集氣瓶
          。
          (2)鎂在二氧化碳中燃燒發生置換反應,觀察到的現象是生成一種
          黑色固體
          黑色固體
          和一種白色固體。
          (3)通過該實驗,你對燃燒或滅火的新認識是
          能支持燃燒的物質不僅僅是氧氣,二氧化碳也能支持鎂條燃燒或鎂條燃燒不能用二氧化碳滅火
          能支持燃燒的物質不僅僅是氧氣,二氧化碳也能支持鎂條燃燒或鎂條燃燒不能用二氧化碳滅火
          。
          Ⅱ.火星上可利用鎂粉還原氧化鐵來制備鐵。
          設計實驗裝置如圖2,對該反應的最佳實驗條件展開探究。實驗步驟如下:
          a.將鎂與氧化鐵分別按表格中的實驗條件混合均勻;
          b.烘干試管并裝入藥品,按圖2組裝好裝置;
          c.先通氬氣一段時間,再點燃酒精燈充分加熱;
          d.反應結束時,繼續通氬氣至試管冷卻;
          e.將磁鐵靠近試管,從下往上緩緩移動,吸引反應后固體,記錄實驗現象如表。

          實驗組別
          實驗條件 實驗現象
          m( Mg):m( Fe2O3) ( 每組總質量均為 2g) 藥品顆粒大小/目 藥品烘干 中部試管內壁 試管底部
          1 1:1 200 有極少量黑色固體 有極少量白色固體
          2 1:2.5 200 有較多量黑色固體 有較多量白色固體
          3 1:2.5 200 有極少量黑色固體 有極少量白色固體
          4 1:2.5 140 有較少量黑色固體 有較少量白色固體
          5 1:2.5 60 有極少量黑色固體 有極少量白色固體
          6 1:4 200 有少量黑色固體 有少量白色固體
          (4)實驗分析:
          ①對比實驗2和3,保證該實驗成功的重要條件之一是
          藥品烘干
          藥品烘干

          ②對比實驗2、4、5的藥品顆粒,實驗效果最好的是
          200
          200
          目的藥品。
          ③探究鎂和氧化鐵反應的最佳質量比,應對比實驗1、
          2
          2
          和6。
          (5)鎂粉還原氧化鐵的化學方程式為
          3Mg+Fe2O3
          高溫
          2Fe+3MgO
          3Mg+Fe2O3
          高溫
          2Fe+3MgO
          。
          (6)本實驗始終處于氬氣的環境中進行,原因是
          防止生成的鐵再被氧化
          防止生成的鐵再被氧化

          【答案】防止高溫熔融物濺落炸裂集氣瓶;黑色固體;能支持燃燒的物質不僅僅是氧氣,二氧化碳也能支持鎂條燃燒或鎂條燃燒不能用二氧化碳滅火;藥品烘干;200;2;3Mg+Fe2O3
          高溫
          2Fe+3MgO;防止生成的鐵再被氧化
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:19引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽,化學小組對其進行了探究。
            (1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+
             
              (填離子符號)構成,醫療上能用于治療胃酸(含有鹽酸)過多癥,反應的化學方程式為
             
            。
            【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3
            【查閱資料】
            材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
            Na2CO3+CO2↑+H2O。
            材料二:研究發現,NaHCO3溶于水時吸收熱量,Na2CO3溶于水時放出熱量。
            【實驗制備】根據侯氏制堿原理設計如圖1所示裝置制取NaHCO3

            反應結束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
            (2)燒杯中冰水的作用是
             
            。
            (3)能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是
             
              (須用到的儀器和藥品:試管、溫度計、水)。
            (4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數據的原因可能是
             
            。
            【性質探究】
            常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變為6.68時開始有無色氣體產生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
            【查閱資料】
            材料三NaHCO3溶于水后,少量的
            HCO
            -
            3
            能同時發生如下變化:
            變化①:
            HCO
            -
            3
            +H2O→H2CO3+OH-;
            變化②:
            HCO
            -
            3
            CO
            2
            -
            3
            +H+。
            材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數目的相對大小有關。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數目大于H+的數目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數目越大,溶液的pH越小。
            【交流反思】
            (5)NaHCO3溶液顯
             
              (填“酸”“堿”或“中”)性,結合材料三、四從微觀角度說明原因:
             
            。
            (6)根據本實驗,下列說法錯誤的是
             
              (填字母)。
            a.pH<6.68時生成的無色氣體為CO2
            b.從0~30s,單位體積溶液中H+數目不斷增大
            c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液

            發布:2024/12/25 15:30:1組卷:591引用:4難度:0.5
          • 2.關于鹽的性質研究是一項重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質”為主題開展項目式學習。
            【任務一】認識碳酸氫鈉
            (1)下列關于碳酸氫鈉的說法正確的是
             

            A.碳酸氫鈉是由Na+
            HCO
            -
            3
            構成
            B.碳酸氫鈉俗稱純堿
            C.碳酸氫鈉醫療上能用于治療胃酸過多癥
            D.碳酸氫鈉難溶于水
            【任務二】探究碳酸氫鈉的性質
            (2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應:興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產生,乙中
             
            ,說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應生成CO2,寫出試管甲中反應的化學方程式
             
            。

            (3)探究碳酸氫鈉的熱穩定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
            資料:無水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍色
            ①發現玻璃管內無水硫酸銅變藍,紫色石蕊溶液變紅,說明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
             
            和二氧化碳生成。
            ②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請設計實驗證明(寫出具體步驟和現象):
             
            。
            (4)常溫下,興趣小組同學取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變為6.68時開始有無色氣體產生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
            【查閱資料】
            材料一:NaHCO3溶于水后,少量的
            HCO
            -
            3
            能同時發生如下變化:
            變化①:
            HCO
            -
            3
            +H2O→H2CO3+OH-
            變化②:
            HCO
            -
            3
            CO
            2
            -
            3
            +H+
            材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數目的相對大小有關。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數目大于H+的數目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數目越大,溶液的pH越小。
            ①根據上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性,結合材料一、二從微觀角度說明原因:
             

            ②根據本實驗,可知從0~30s,單位體積溶液中H+數目不斷
             
            (填“增大”或“減小”)。

            發布:2024/12/25 17:0:2組卷:94引用:2難度:0.4
          • 3.圖是一瓶濃硫酸標簽上的部分內容,某探究小組的同學對這瓶硫酸進行了如下探究,請你參與.
            [查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性,溶于水會放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
            [探究一]濃硫酸稀釋時會放熱.
            (1)稀釋濃硫酸時,所需儀器主要有
             
            ,應如何稀釋濃硫酸?
             
            .測量稀釋前后溶液的溫度,有明顯升高的現象.結論:濃硫酸溶于水放熱.
            [探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發生反應.圖10
            實驗步驟 實驗現象 實驗結論
            先用pH試紙測定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時測混合液的pH pH逐漸變大,
            最后pH≥7
            稀硫酸與氫氧化鈉
            溶液能發生反應
            (2)稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為
             

            (3)實驗中僅從溶液pH變大,而不強調pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發生反應的結論,理由是
             

            [探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學們懷疑該濃硫酸的質量分數與標簽不相符.
            [提出問題]該濃硫酸的質量分數是否發生變化?
            [實驗探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應,過濾、洗滌、干燥沉淀.實驗中如何確定硫酸已完全反應
             

            (5)為達到實驗目的,實驗中必須要測知的數據是
             

            [探究結論](6)由實驗測得的數據計算出的硫酸的質量分數與標簽不符.該硫酸的質量分數應
             
             98%(填“大于”或“小于”).

            發布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5
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