同學們?yōu)榱搜芯垦趸F能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中起催化作用,進行了以下實驗:
【實驗一】氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中加快反應速率.
實驗編號 | KClO3/g | 氧化物 | 產(chǎn)生氣體的體積(mL) | 耗時(s) |
1 | 0.6 | -- | 67 | 1 800 |
2 | 0.6 | 0.2g 二氧化錳 | 67 | 36.5 |
3 | 0.6 | g氧化鐵 | 67 | 89.5 |
(1)實驗3中氧化鐵的質(zhì)量為
g,以上實驗采用了
的實驗方法.
(2)實驗2反應的化學方程式為
.
(3)實驗一得到的結(jié)論是
.
【實驗二】為證明氧化鐵是該反應的催化劑,同學們又完成了以下的實驗:
【資料】氯酸鉀和氯化鉀均能溶于水.
Ⅰ.在實驗3反應后的混合物中加足量的水溶解,過濾得到紅色固體,洗滌干燥并用天平稱量,質(zhì)量為0.2g.
Ⅱ.將一定量的CO通入濾出的固體,按下面進行實驗:
實驗裝置 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗分析 |
| 玻璃管中紅色固體全部變黑 | 生成了鐵 |
錐形瓶中石灰水變渾濁 | 產(chǎn)生了二氧化碳 |
(4)寫出玻璃管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式
.
【實驗結(jié)論】氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣反應中起催化作用.
【實驗反思】
(5)小華同學發(fā)現(xiàn)實驗二(Ⅱ)中的實驗裝置從環(huán)保角度看有一個缺陷,改進的方法是
.
同時小華查閱資料發(fā)現(xiàn)一氧化碳還原氧化鐵后剩余固體可能由氧化亞鐵、四氧化三鐵、鐵粉和未反應的氧化鐵中的一種或幾種組成.
為了研究剩余固體的成分,小紅同學查閱了以下資料:
| 鐵粉 | 氧化亞鐵 | 氧化鐵 | 四氧化三鐵 |
顏色 | 黑色 | 黑色 | 紅色 | 黑色 |
磁性 | 有 | 無 | 無 | 有 |
與CO | 不反應 | 反應 | 反應 | 反應 |
與稀鹽酸 | 反應生成氯化亞鐵和水 | 生成氯化鐵和水 | 生成氯化亞鐵、氯化鐵和水 |
與硫酸銅溶液 | 反應 | 不反應 | 不反應 | 不反應 |
(6)小紅同學認為剩余固體中一定沒有氧化鐵,原因是
.
(7)測定剩余固體的組成.
步驟 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論和解釋 |
1 | 用磁鐵吸引剩余固體 | | 剩余固體中沒有氧化亞鐵. |
2 | | | 剩余固體中只有鐵粉. |