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【題目】早在春秋戰國時期,我國就開始生產和使用鐵器。工業煉鐵把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐,在高溫下,利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。
(1)一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為:。其中,石灰石起的作用是。
(2)(一)甲組同學在學習煉鐵的相關內容時,對煉鐵時還原劑的選擇進行了如下探究。
【提出問題】
單質碳也具有還原性,碳還原氧化鐵的化學方程式為。為什么工業上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石?
(3)【猜想與假設】
焦炭和鐵礦石都是固體,接觸面積小,反應不易完全。
【進行實驗】
①稱取兩份相同質量的氧化鐵粉末。一份與足量的碳粉均勻混合放入圖1裝置A的試管中;另一份放入圖1裝置B的玻璃管中。
②圖1裝置A和B兩組實驗同時開始進行。在圖1裝置B的反應中,實驗開始前應先(選填“通CO”或“加熱”); 實驗結束后應繼續通入CO直至冷卻至室溫,其原因是。
(4)【實驗現象】
當圖1裝置B的玻璃管中固體完全由時(選填“紅色變為黑色”或“黑色變為紅色”),圖1裝置A的試管中仍有。
(5)【解釋與結論】
焦炭和鐵礦石都是固體,接觸面積小,反應確實不易完全,這可能是工業上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石的一個原因。
【完善實驗】
聯想到單質碳的一些化學性質,甲同學認為在碳還原氧化鐵的反應中可能還會有CO產生。為了證明碳還原氧化鐵所得的氣體中含有CO和CO2 , 將該氣體通過圖2的檢驗裝置。圖2A裝置中的試劑是(寫名稱,下同) , 圖2B裝置中的試劑是氫氧化鈉溶液,用以吸收二氧化碳(2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O );證明原混合氣體中CO2存在的化學方程式;證明原混合氣體中CO存在的實驗現象是;經過檢驗,證實碳還原氧化鐵所得的氣體中確實含有CO和CO2。
(6)(二)精還原鐵粉是一種重要的化工原料,某興趣小組對其進行下列研究:
【物質制備】
利用綠礬制備精還原鐵粉的工藝流程如下:
粗還原鐵粉中還含有少量鐵的氧化物和Fe3C雜質,可用氫氣在高溫下進一步還原,其反應方程式為FexOy+yH2 xFe+yH2O,Fe3C+2H2
3Fe+CH4。
【含量測定】
為得到精還原鐵粉并測定粗還原鐵粉中氧和碳元素的質量分數,按圖裝置進行實驗。
已知3CH4+4Fe2O3 3CO2+6H2O+8Fe(假設每步反應都完全,且不考慮裝置內原有空氣對測定結果的影響)。
主要實驗步驟如下:
①按順序組裝儀器,檢查裝置的氣密性,稱量樣品和必要裝置的質量;
②緩緩通入純凈干燥的H2;
③點燃酒精燈,(填“先點A處,后點C處”或“先點C處,后點A處”);
④分別熄滅A處、C處酒精燈;
⑤再緩緩通入少量H2;
⑥再次稱量必要裝置的質量
(7)步驟②的目的是 , 驗證該步驟目的達到的實驗方法是;
(8)若缺少裝置D,則所測氧元素的質量分數將(填“偏大”,“偏小”或“不變”)。
(9)粗還原鐵粉樣品的質量為15.000g,裝置B、E分別增重0.270g和0.330g,則計算樣品出中碳、氧元素的質量分數分別是。(列出計算過程)
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【題目】據報道,用于清洗龍蝦的“洗蝦粉”中含有檸檬酸鈉、亞硫酸鈉[Na2SO3]等,可能會對人體的健康產生危害。Na2SO3中S元素的化合價為( )
A.-2B.+2C.+4D.0
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【題目】下列實驗現象描述正確的是( )
A. 紅磷在空氣中燃燒產生大量白霧
B. 細鐵絲在氧氣中燃燒,火星四射,生成了四氧化三鐵
C. 鐵銹與稀鹽酸反應后溶液顏色由無色變成了黃色
D. 將紫色石蕊試液滴入到稀氫氧化鈉溶液中變紅
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【題目】高溫下,鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇,設計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應后的產物。
(1)試管尾部放一團濕棉花的目的是。
(2)探究生成的氣體是什么?用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中。說明生成的氣體是。寫出該反應的化學方程式。
(3)探究試管中剩余固體成分是什么?
【查閱資料】
常見鐵的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
顏色、狀態 | 黑色粉末 | 紅棕色粉末 | 黑色晶體 |
能否被磁鐵吸引 | 否 | 否 | 能 |
與鹽酸反應 | FeCl2+H2O | FeCl3+H2O | FeCl2+FeCl3+H2O |
【初步驗證】
試管中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引。
【猜想與假設】
猜想一:剩余固體是;猜想二:剩余固體是。
(4)【實驗探究】
實驗操作 | 實驗現象及結論 |
(5)【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為。
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【題目】工業上可以用FeSO4制取鐵。
方案一:
(1)已知FeSO4在高溫的條件下會生成Fe2O3和兩種硫的氧化物,請寫出相應的化學方程式。
(2)實驗室中完成反應②時,固體顏色的變化是。
方案二:已知FeCO3 FeO+CO2↑;C+CO2
2CO
(3)方案二:已知FeCO3 FeO+CO2↑;C+CO2
2CO
硫酸銨在農業上可以用作氮肥,其中N元素的質量分數為。
反應Ⅱ中往往還加入碳酸鈣,碳酸鈣能將煤燃燒生成的含硫物質除去。焙燒時間與鐵金屬化率的轉化關系如圖:
(4)曲線a、b差異的原因是。
(5)反應Ⅱ加入煤的作用是、。粗鐵粉中一定含有的雜質為。
(6)【反思】工業上常采用方案二制取粗鐵粉。請分析不用方案一的原因是。
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【題目】用化學知識可以解決廚房中的許多問題,如:
(1)用洗潔精清洗碗上的油污,利用了_______________;
(2)除去冰箱中的異味,常用___________吸附;
(3)下列物質與水充分混合后,不能形成溶液的是___________.
A 食用油 B 食鹽 C 面粉 D 蔗糖
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【題目】根據你的生活經驗和所學的化學知識判斷,下列做法不科學的是
A. 用鹽酸可區分黃金和黃銅(銅鋅合金)
B. 用肥皂水區分硬水和軟水
C. 用燃燒的方法除去二氧化碳中混有的一氧化碳
D. 不能用“鋼絲球”打磨鋁鍋表面
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【題目】下列有關金屬的敘述,正確的是
A. 鋁能制成鋁箔是因為鋁有很好的抗腐蝕性
B. 合金的硬度比其純金屬的硬度小
C. 鋁、鐵、銅都是銀白色金屬
D. 鋼中含碳量低于生鐵中的含碳量
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