29．某興趣小組對(duì)“水的化學(xué)式是如何以實(shí)驗(yàn)方法確定的進(jìn)行研究. [提出假設(shè)]設(shè)水的化學(xué)式為H2O, [查閱資料]在標(biāo)準(zhǔn)狀況下.氫氣的密度ρH2= 0．09 g/L.氧氣的密度ρO2=1．43g/L.氫的相對(duì)原子質(zhì)量為l.氧的相對(duì)原子質(zhì)量為16, [研究原理]運(yùn)用化合物中各元素的質(zhì)量之比等于組成該化合物各元素的實(shí)際質(zhì)量之比的原理.求出一個(gè)水分子中氫原子和氧原子的個(gè)數(shù)之比, [實(shí)驗(yàn)探究] 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)記錄及結(jié)果 ① 用如圖所示的裝置電解水 ②檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體 ①經(jīng)檢驗(yàn).負(fù)極產(chǎn)生的氣體是 . ②負(fù)極產(chǎn)生的氣體與正極產(chǎn)生的氣體體積之比約為 .由此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:水是由氫.氧兩元素組成的. [數(shù)據(jù)處理]興趣小組首先設(shè)水的化學(xué)式為HxOy.再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及有關(guān)數(shù)據(jù).并利用研究原理進(jìn)行了計(jì)算.請(qǐng)你將其計(jì)算過(guò)程進(jìn)行補(bǔ)充. [得出結(jié)論]興趣小組提出的假設(shè) . 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

某興趣小組對(duì)“水的化學(xué)式是如何以實(shí)驗(yàn)方法確定的”進(jìn)行研究：

(1)提出假設(shè)：設(shè)水的化學(xué)式為H₂O

(2)查閱資料：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度為0.089g/L，氧氣的密度為1.429g/L，氫的相對(duì)原子質(zhì)量為1，氧的相對(duì)原子質(zhì)量為16。

(3)研究原理：運(yùn)用化合物中各元素的質(zhì)量比等于組成化合物各元素的實(shí)際質(zhì)量之比的原理，求出一個(gè)水分子中氫原子和氧原子的個(gè)數(shù)比。

(4)實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)裝置圖

實(shí)驗(yàn)記錄及結(jié)果

①用右圖所示的裝置電解水

②檢驗(yàn)生成的氣體

①經(jīng)檢驗(yàn)，和負(fù)極相連的一端產(chǎn)生的氣體是________。

②和負(fù)極相連的一端產(chǎn)生的氣體與和正極相連的一端產(chǎn)生的氣體體積比約為________。

由此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：水是由氫、氧兩元素組成的。

(5)數(shù)據(jù)處理：興趣小組首先設(shè)水的化學(xué)式為H_xO_y，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及有關(guān)數(shù)據(jù)，并利用研究原理進(jìn)行了計(jì)算。請(qǐng)你將其計(jì)算過(guò)程進(jìn)行補(bǔ)充(最后結(jié)果取整數(shù))。

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某興趣小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．
（1）甲同學(xué)選用如圖所示的裝置制取氧氣．
寫(xiě)出儀器B的名稱：

．
②甲同學(xué)應(yīng)選取的試劑是Mn0₂和

（填化學(xué)式），
Mn0₂固體在該反應(yīng)中起

作用．
③除用排水法外，甲同學(xué)還可選擇

法收集氧氣．
④實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)管放人水槽中，并打開(kāi)儀器A的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是

．
（2）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量KMn0₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反
應(yīng)的化學(xué)方程式為

．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出0₂；
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂Mn0₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是

．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的Mn0₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得Mn0₂的質(zhì)量不變．則猜想

錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K₂Mn0₄在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是

．
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，K₂MnO₄受熱只能部分分解，經(jīng)分析可能是生成物K₂O對(duì)其分
解產(chǎn)生影響．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證：

．
【實(shí)驗(yàn)反思】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認(rèn)識(shí)？

．

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某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí)，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO₂．他們不禁產(chǎn)生了疑問(wèn)：課本上冊(cè)124頁(yè)的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
[查閱資料]
資料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe₃O₄中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià)，其化學(xué)式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲	取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引	黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
乙	取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中	無(wú)氣泡、溶液顏色變成黃綠色
丙	取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中	無(wú)任何現(xiàn)象

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有

FeO

，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有

；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe₃O₄；
（3）寫(xiě)出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

；
[拓展探究]同學(xué)們對(duì)Fe₃O₄產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡(jiǎn)圖．
[生產(chǎn)流程]

[查閱資料]
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示：

溫度/℃	0	10	30	50	60	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.3	33.0	30.5	27.0

資料二：Fe（OH）₂受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
資料三：獲得Fe₃O₄的反應(yīng)原理為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△

Fe₃O₄+4H₂O
[問(wèn)題討論]
（1）溶解時(shí)，用50℃至80℃的熱水目的是

在50℃～80℃時(shí)，硫酸亞鐵的溶解度較大，有利于溶解的更多，提高產(chǎn)率

．
（2）寫(xiě)出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2NaOH+FeSO₄═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄

．
（3）上述過(guò)程中，要控制“通一定量空氣”的目的是

控制Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃的量

．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質(zhì)量比為

90：214

．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→

→

→d．
a．過(guò)濾 b．加熱濃縮 c．冷卻結(jié)晶 d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
[查閱資料]
資料一：難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變）；
資料二：Fe₂O₃和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe₃O₄中可能含有的雜質(zhì)是Fe₂O₃和FeO中的一種或兩種．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]同學(xué)們稱取了23.28g該Fe₃O₄樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

[實(shí)驗(yàn)分析]因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：
（1）該組同學(xué)欲通過(guò)B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算確認(rèn)該Fe₃O₄樣品中的雜質(zhì)．
B中的最佳試劑是

②

（填序號(hào)）
①澄清石灰水 ②氫氧化鈉濃溶液 ③稀鹽酸 ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，能起到的作用是：
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，排盡裝置中的空氣，防止

防止爆炸

；
②停止加熱后，繼續(xù)通CO氣體，防止

防止生成物被氧化

，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本實(shí)驗(yàn)中，CO氣體還能起到的作用是③

讓二氧化碳全部進(jìn)入B瓶中

．
（3）尾氣如何處理？

點(diǎn)燃

．
乙組：
利用儀器測(cè)定并繪制成反應(yīng)過(guò)程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（如圖）

（1）寫(xiě)出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Fe₃O₄+CO

高溫

3FeO+CO₂

Fe₃O₄+CO

高溫

3FeO+CO₂

；
（2）通過(guò)分析計(jì)算確定：該Fe₃O₄樣品中含有的雜質(zhì)是

Fe₂O₃

．（不需要寫(xiě)過(guò)程）

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某興趣小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)．（本題的所有夾持儀器均已省略）請(qǐng)根據(jù)下圖回答問(wèn)題：

（1）圖中儀器④⑤的名稱：④

燒杯

，⑤

酒精燈

．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖A的裝置，并用儀器③收集氧氣．其中，儀器①中盛放的試劑應(yīng)為

過(guò)氧化氫溶液

，此法生成氧氣的化學(xué)方程式為

2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑

2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑

，收集氧氣的方法為

排水法

．用儀器③收集氧氣時(shí)，還可用于測(cè)定氧氣的體積，此時(shí)還需要

量筒

（填儀器名稱），
（3）實(shí)驗(yàn)室常用

大理石和稀鹽酸

制取二氧化碳，從B～G中選擇儀器，組裝發(fā)生裝置，要求能方便控制反應(yīng)的發(fā)生或停止，你的正確選擇為（填字母）

CEFG

，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水，寫(xiě)出該化學(xué)方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（4）實(shí)驗(yàn)前，甲同學(xué)先向儀器①中加入水，然后將導(dǎo)管放入水槽中，并打開(kāi)儀器①的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是

檢查裝置的氣密性

．
（5）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量KMnO₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

2KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
（提出猜想）猜想l：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是

他們都是含氧元素的物質(zhì)

．
（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變．則猜想

錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是

將帶火星的木條放入試管內(nèi)

．
（實(shí)驗(yàn)反思）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認(rèn)識(shí)？

溫度不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同

．

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某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí)，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO₂．他們不禁產(chǎn)生了疑問(wèn)：課本上冊(cè)124頁(yè)的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
[查閱資料]
資料一：Fe粉和Fe₃O₄粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe₃O₄中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià)，其化學(xué)式可用FeO?Fe₂O₃ 的形式表示；
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是Fe₃O₄、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了CO與Fe₂O₃反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
乙取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中無(wú)氣泡、溶液顏色變成黃綠色
丙取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中無(wú)任何現(xiàn)象
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe₃O₄；
（3）寫(xiě)出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；
[拓展探究]同學(xué)們對(duì)Fe₃O₄產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡(jiǎn)圖．
[生產(chǎn)流程]

[查閱資料]
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示：
溫度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
資料二：Fe（OH）₂受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
資料三：獲得Fe₃O₄的反應(yīng)原理為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃ $數(shù)學(xué)公式$ Fe₃O₄+4H₂O
[問(wèn)題討論]
（1）溶解時(shí)，用50℃至80℃的熱水目的是．
（2）寫(xiě)出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（3）上述過(guò)程中，要控制“通一定量空氣”的目的是．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質(zhì)量比為_(kāi)_．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→→→d．
a．過(guò)濾　 b．加熱濃縮　　 c．冷卻結(jié)晶　　d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
[查閱資料]
資料一：難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變）；
資料二：Fe₂O₃和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe₃O₄，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe₃O₄中可能含有的雜質(zhì)是Fe₂O₃和FeO中的一種或兩種．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]同學(xué)們稱取了23.28g該Fe₃O₄樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

[實(shí)驗(yàn)分析]因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：
（1）該組同學(xué)欲通過(guò)B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算確認(rèn)該Fe₃O₄樣品中的雜質(zhì)．
B中的最佳試劑是（填序號(hào)）
①澄清石灰水　　 ②氫氧化鈉濃溶液　 ③稀鹽酸　　　　 ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，能起到的作用是：
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，排盡裝置中的空氣，防止；
②停止加熱后，繼續(xù)通CO氣體，防止，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本實(shí)驗(yàn)中，CO氣體還能起到的作用是③．
（3）尾氣如何處理？．
乙組：
利用儀器測(cè)定并繪制成反應(yīng)過(guò)程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（如圖）

（1）寫(xiě)出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：；
（2）通過(guò)分析計(jì)算確定：該Fe₃O₄樣品中含有的雜質(zhì)是__．（不需要寫(xiě)過(guò)程）

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