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鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎.

(1)如圖是教材中煉鐵高爐及爐內化學變化過程示意圖,根據(jù)圖1示回答下列問題.
若圖中采用的鐵礦石的主要成分為氧化鐵,請寫出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應的化學方程式:
A區(qū)
 
;B區(qū)
 
,
 

(2)某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學原理的實驗,對固體產物成分等進行探究.
【設計實驗】
用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末,實驗裝置如圖2.
【進行實驗】
該小組按上述實驗設計,在一定溫度下進行了實驗,測得下列數(shù)據(jù):
①反應前玻璃管和內盛氧化鐵粉末的總質量66.0g(玻璃管的質量為60.0g)
②反應后玻璃管和內盛黑色固體的總質量65.8g(冷卻到室溫稱量)
【分析與討論】
本實驗中,玻璃管內固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏∶魍瑢W認為該黑色固體全部是鐵,但小華同學提出了質疑,于是大家提出查閱資料.
【查閱資料】
①一氧化碳還原氧化鐵的固體產物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關.
②一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中固體產物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵.
③各物質的相關性質如下表:
物質四氧化三鐵氧化亞鐵氧化鐵鐵粉
顏色黑色黑色紅色黑色
能否被磁鐵吸引不能不能
【實驗與猜想】
①該小組同學將反應后的黑色固體研磨后,再用磁鐵吸引,發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引,則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和
 

②進行猜想:黑色固體粉末可能a.全部為鐵    b.
 
    c.
 

【得出結論】
通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算,得出黑色固體粉末為(寫名稱)
 

【反思與評價】
①一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,若要得到鐵可適當提高反應溫度和延長反應時間.
②實驗裝置圖中采用虛線框內的裝置,其作用有
 

A.收集一氧化碳    B.吸收二氧化碳    C.檢驗二氧化碳.
考點:鐵的冶煉,實驗探究物質的組成成分以及含量,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式
專題:金屬與金屬材料
分析:(1)依據(jù)A區(qū)主要是生成鐵而B區(qū)主要是產生一氧化碳的情況書寫即可;
(2)【實驗與猜想】
①依據(jù)表中信息找到不能被磁鐵吸引的物質即可;
②由于鐵與四氧化三鐵均能被磁鐵吸引,所以可對黑色固體進行猜測;
【得出結論】依據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)結合氧化鐵的化學式可求出氧化鐵中氧的質量,再用反應前后物質的質量差與之比較判斷即可;
【反思與評價】依據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應且一氧化碳有毒需要進行尾氣處理來判斷.
解答:解:(1)依據(jù)A區(qū)主要是生成鐵的反應,所以方程式為:Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2;而B區(qū)主要是產生一氧化碳共發(fā)生了兩個反應,方程式為:C+O2
 高溫 
.
 
CO2,CO2+C
 高溫 
.
 
2CO;
(2)【實驗與猜想】
①依據(jù)表中信息可知不能被磁鐵吸引的物質是氧化鐵和氧化亞鐵,固體全部能被吸引,說明固體中一定不含有這兩者;
②由于鐵與四氧化三鐵均能被磁鐵吸引,所以可對黑色固體的成分可能是:全部是鐵;全部是四氧化三鐵;兩者的混合物;
【得出結論】依據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)可知氧化鐵的質量是:66g-60g=6g,這些氧化鐵中含有的氧元素質量是:6g×
16×3
16×3+56×2
×100%=1.8g,由于反應前后固體的質量差即為氧化鐵失掉的氧的質量,所以可知反應前后失掉的氧的質量是:66g-65.8g=0.2g,所以該固體不可能全是鐵,固體中還有1.6g氧元素沒有失掉,假設全是四氧化三鐵則其含有的氧元素質量是:5.8g×
4×16
4×16+56×3
×100%=1.6g,故全部是四氧化三鐵,所以該固體粉末是四氧化三鐵;
【反思與評價】因為二氧化碳和氫氧化鈉溶液能反應且無現(xiàn)象,一氧化碳不能與氫氧化鈉反應;
A、由于一氧化碳不能與氫氧化鈉反應,結合裝置的特點可知該裝置能收集一氧化碳,同時排出氫氧化鈉溶液;
B、二氧化碳和氫氧化鈉溶液能反應,所以可以用來吸收二氧化碳;
C、由于二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應時沒有明顯的現(xiàn)象產生,所以不能用它來檢驗二氧化碳的存在;
答案:(1)3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
C+O2
 高溫 
.
 
CO2 CO2+C
 高溫 
.
 
2CO
(2)實驗與猜想       ①氧化亞鐵 (FeO)       ②全部為四氧化三鐵    鐵和四氧化三鐵        
 得出結論   四氧化三鐵
【反思與評價】AB
點評:此題是與煉鐵相關的實驗探究題,綜合性較強,尤其是利用數(shù)據(jù)對混合物的判斷提高了試題的難度,只要是掌握固體質量變化是氧元素失掉的實質便可迎刃而解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:

可以用來證明分子在化學變化中是可以再分的變化是( 。
A、石蠟熔化
B、濕衣服變干
C、液態(tài)氧變氧氣
D、氧化汞受熱得到氧氣和水銀

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科目:初中化學 來源: 題型:

物質(雜質)加入試劑有關化學方程式
NaOH(Na2CO3
KNO3(KCl)
BaCl2(FeCl3
HNO3(H2SO4
NaCl(Na2CO3
NaNO3(MgSO4
Na2SO4(CuSO4
FeSO4(CuSO4
HCl(H2SO4
NaOH[Ca(OH)2]
NaCl(CuCl2
C(CuO)
CO(CO2
CO2(O2
CO2(HCl)
CO2(CO)
Fe(Zn)

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科目:初中化學 來源: 題型:

從下列物質中,選擇正確答案的序號填在相應的空格里:
A甲烷    B 氧氣    C 氮氣    D 氯化鈉    E 二氧化碳
(1)急救、潛水用的一種氣體
 
;
(2)充入食品包裝袋中可防腐的氣體是
 

(3)生活中常用的調味鹽
 
;
(4)在元祖雪月餅中放得制冷劑成分是
 

(5)鎮(zhèn)江居民已經普遍使用的管道燃氣是
 

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科目:初中化學 來源: 題型:

“化學反應條件的控制是實驗的靈魂”.某探究小組發(fā)現(xiàn)若反應過快,產生的氣體不易及時收集,為探究影響過氧化氫溶液分解快慢的因素,于是進行了如下探究:
【提出問題】過氧化氫溶液分解快慢與哪些因素有關呢?
【猜想與假設】猜想一:可能與過氧化氫的質量分數(shù)有關;
猜想二:可能與溫度有關;
猜想三:可能與是否用催化劑有關
【設計并實驗】該探究小組用不同質量分數(shù)的過氧化氫溶液在不同溫度時進行四次實驗.記錄所生成的氧氣體積和反應所需時間,記錄數(shù)據(jù)如下表.
實驗
序號
過氧化氫的
質量分數(shù)
過氧化氫溶液體積(mL)溫度二氧化錳的用量/g收集氧氣
的體積/ml
反應所需
的時間/s
    5%1200.1416.75
    15%1200.146.04
    30%535249.21
    30%555210.76
【收集證據(jù)】(1)要比較不同質量分數(shù)的過氧化氫溶液對反應快慢的影響,應選擇的實驗編號組合是
 
.由實驗③和④對比可知,化學反應速率與溫度的關系:
 

【解釋與結論】(2)通過探究,了解控制過氧化氫分解快慢的方法.請寫出過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成氧氣的化學方程式為:
 

(3)化學反應的實質是微觀粒子相互接觸、碰撞的結果,化學反應速率與微觀粒子的概率有關.試從微觀角度解釋“反應物濃度越大,化學反應速率越快”的原因是
 

(4)用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣,為了減緩反應速率,可加適量的水稀釋,所產生氧氣的總質量
 
(填“減小”、“增大”或“不變”).
【反思拓展】(5)除了二氧化錳,還有氧化鐵也可以做過氧化氫分解的催化劑,則說明過氧化氫分解速率可能還受哪些因素影響?設計實驗驗證:
 
、
 

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科目:初中化學 來源: 題型:

缺鐵性貧血通常要補鐵,這里的鐵是指( 。
A、分子B、原子C、物質D、元素

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科目:初中化學 來源: 題型:

為了驗證二氧化碳與氫氧化鈉可以發(fā)生化學反應,某小組用如圖所示裝置進行實驗.請回答下列問題:

(1)打開止水夾a和c,從長頸漏斗向錐形瓶中注入稀鹽酸至
 
時停止.
(2)當觀察到燒杯中有大量白色沉淀產生時,說明集氣瓶中已集滿二氧化碳氣體.然后進行的操作是
 
,關閉活塞b,輕輕振蕩集氣瓶.一段時間后可觀察到
 
,證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學反應,該反應的化學方程式為
 

(3)小紅認為僅做上述實驗有不足之處,應利用如圖裝置做一個
 
實驗.該對比實驗只需將所用的氫氧化鈉溶液換成
 
即可.
(4)為了保證實驗的成功,應在實驗前對裝置的氣密性進行檢驗(不另加儀器),方法為
 

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科目:初中化學 來源: 題型:

全球低碳行動吉祥物“碳寶”(見圖)蘊含綠色經濟、低碳經濟和節(jié)能減排的內涵.下列做法中碳寶不贊同的是( 。
A、開發(fā)清潔新能源,減少化石燃料的使用
B、限制化工發(fā)展,關停化工企業(yè),消除污染源頭
C、使用節(jié)能燈代替白熾燈
D、加快研發(fā)利用二氧化碳合成的可降解塑料

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科目:初中化學 來源: 題型:

某商店的化肥價格為:尿素[CO(NH22]:1元/kg,硝酸銨(NH4NO3):0.8元/kg,如果用100元買化肥,買哪種化肥合算?

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