1. 石墨是一种由碳元素组成的黑色固体,工业中用于制造电极、碳棒等导电材料,石墨还用于制造铅笔芯等。小组同学应用质量守恒定律验证石墨的元素组成,按下图装置完成实验:

【资料】

氮气不能跟石墨发生反应,也不跟石灰水反应,可用来将玻璃管内的气体排出。

【实验步骤】

称量m1g石墨,放入玻璃管中,如图1装置连接:先将氮气通入玻璃管一段时间,连接导管a和b,再通入氧气,点燃酒精灯,加热玻璃管内的石墨粉使其完全反应,用图2中m2g足量澄清石灰水吸收生成的气体;反应结束后,停止加热,再通一会儿氮气,称量石灰水的质量变为m3g。

【实验分析】

(1) 实验前先通一段时间氮气,目的是
(2) 实验过程中石灰水变浑浊,写出生成气体与石灰水反应的化学方程式
(3) 实验后同学们可根据(可选择三者的大小关系表示),可知石墨中只含有碳元素。
【考点】
化学方程式的书写与配平; 质量守恒定律及其应用; 根据化学反应方程式的计算; 二氧化碳的化学性质;
【答案】

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2.

研究人员用硫酸亚铁(FeSO4)和氯化铁(FeCl3)等试剂制备了超顺磁性纳米四氧化三铁,并探究影响产物纳米四氧化三铁尺寸的因素。

【查阅资料】纳米四氧化三铁尺寸在20nm~30nm之间时呈现超顺磁性,在该范围内,纳米四氧化三铁尺寸越大,超顺磁性越好。

【进行实验】称取一定量的FeCl3和FeSO4充分溶解在水中,加热到一定温度并保持恒温,机械搅拌的同时逐滴加入氢氧化钠溶液,溶液中有沉淀产生,进一步处理沉淀得到产物纳米四氧化三铁。

实验记录如下:

实验编号

铁元素含量/(g/L)

温度/(℃)

搅拌速度/(r/min)

产物颜色

产物尺寸/(nm)

8.4

70

1000

黑褐色

9

14

70

1000

黑色

21

19.6

70

1000

黑色

32

14

70

400

黑色

41

14

70

700

黑色

34

14

50

1000

黑色

23

14

90

1000

黑褐色

33

【解释与结论】

(1)实验过程中的主要反应如下,请补全化学方程式:________

(2)依据实验①~③得出的结论是________。

(3)探究温度、铁元素含量相同时,搅拌速度对纳米四氧化三铁尺寸的影响的实验是________(填实验编号)。

【反思与评价】

(4)依据实验数据,不能得出“铁元素含量、搅拌速度相同时,温度越高,纳米四氧化三铁尺寸越大”的结论,其证据是________。

(5)依据实验数据,制备超顺磁性纳米四氧化三铁的最佳实验条件是:铁元素含量、温度、搅拌速度分别为_______(填字母序号)。

A. 14g/L,50℃,1000 r/minB. 8.4g/L,70℃,1000r/min
C. 14g/L,70℃,700r/minD. 14g/L,70℃,400r/min
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