某化学兴趣小组同学探究铁的冶炼相关问题,请按要求回答下列问题。
(一)图1是工业炼铁的主要装置,图2是实验室模拟炼铁的装置,
图1 图2
(1)图1设备的名称是 。
(2)工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎,其目的是 。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外,还能 。
(3)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式: 。
(二)上图2为实验室模拟工业炼铁装置图:已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液,氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功,请回答下列问题:
(1)图中仪器的名称为 。
(2)实验过程中的现象:A中 、B中 。
(3)该实验的操作步骤: 。(填序号)
a.点燃A处酒精灯 b.通入CO气体 c.停止通入CO气体 d.熄灭酒精灯。
(4)兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据,并得到固体质量与反应温度的关系曲线.已知原固体质量为48.0g,如图所示.
①根据图象分析,写出B点时固体成分的化学式 。
②若A点生成物为一成分固定的化合物,请确定其化学式是 。(写出计算过程)
写出氧化铁生成该物质的化学方程式为 。
(5)若某同学实验中,发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为 g。
(6)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有 (填序号字母)。
A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.检验二氧化碳
新型食品保鲜剂“纳米α铁粉”被称为“双吸剂”。
(1)“双吸剂”工作原理是利用了铁的生锈,铁生锈实质是铁与 和 等物质发生化学反应的结果,铁锈的主要成分是 (填写化学式)。
(2)若用化学方法检验使用一段时间的“纳米α铁粉”是否完全失效,可选用 检验,若出现 的现象,说明该双吸剂仍可使用。
早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应.某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)玻璃管中的现象是 ,写出反应的化学方程式 。
(2)实验时,应 (填“先”或“后”)点燃酒精灯,应 (填“先”或“后”)通一氧化碳,目的是 。
(3)该实验有缺陷,改进的方法是 。
铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。下列是与铁的性质有关的部分实验图,请回答下列问题。
(1)A中发生反应的化学方程式是 ,集气瓶中水的作用是 。
(2)铁生锈的条件是 ,B中铁钉最易生锈的部位是 (填“a”、“b”或“c”)。
(3)C试管中刚好完全反应,得到溶液中溶质的化学式是 。
(4)D中反应一段时间后,现象是 ,试管内固体质量比反应前增大,据此推断,试管内溶液质量与反应前相比 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
家用煤炉中燃煤发生的反应与炼铁高炉内的反应有相似之处。
(1)煤炉底层发生的反应方程式为 ,中层生成的气体主要是 。炼铁高炉中与煤炉中层发生的反应相同的区域是 区(对照图中A、B、C三个区选填)。
(2)写出高炉内铁矿石(主要成分为Fe3O4)生成铁的化学方程式 。
(3)实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁,实验过程中,先通入一氧化碳目的是 ;实验中产生的尾气能否直接排放,为什么?
某Fe3O4样品中中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO其中的一种。为探究杂质
的情况设计如下方案:
【实验设计】同学们称取了34.92g该Fe3O4样品用图一进行了下列实验:
【实验分析】因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两个讨论小组。
甲组:(1)B装置中盛的是氢氧化钠溶液,吸收生成的二氧化碳(2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),B中带孔玻璃球泡的作用是________________________________________。
(2)上述实验过程中,CO的作用有____________________(填序号)
①CO气体作为反应物
②实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸
③停止加热后,防止A中生成物被氧化
④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用,便于CO2与反应液充分接触而反应
乙组:乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们
的理由是__________________________________________________;改进为:在B装置后接一盛有浓硫酸的吸水装置,将B和该装置“捆绑”称量,从而减小误差。
【查阅资料】Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO
(黑色),最后生成Fe;利用仪器测定并绘制成反应
过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化
曲线(见下图二)。
(1)写出BC段发生反应的化学方程式:_______________________;
(2)确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是____________________, 其中含Fe3O4的质量是__g,(不需要写出过程
(已知Fe3O4、FeO、Fe2O3中铁元素质量分数分别为72.4%、77.8%、70.0%)
A是某工厂废旧车床表面上红色固体的主要成分,B、C、E都是单质,D、E都没有颜色和气味,A~F是初中化学常见物质。它们之间的相互转化关系如下图:
请回答:
(1)写出下列物质的化学式:C_____ _; F_____ ___。
(2)写出下列化学方程式:A + B → C + D :__ _;D + 过量澄清石灰水:_ _
(3)用固体C做成的容器是否适合盛放波尔多液(主要成分为硫酸铜) _(填“合适”或“不合适”)。
下列做法可实现预期目标的是 ( )
A.寻找新的催化剂使水变成汽油 | B.常用自来水冲洗自行车可防止生锈 |
C.用氮气作焊接金属的保护气 | D.向硬水中加明矾净水剂后得到纯水 |
学好化学可以帮助我们分析和解决生产、生活中的问题。
(1)为了全民的健康,我国推广使用强化铁酱油,这里的“铁”指的是________(填“单质”、“元素”或“原子”).
(2)校园内铁制双杠易生锈,写出一种防止其生锈的方法:_____________________;同样是金属,为什么金属铝露置在空气中不容易被腐蚀? ____________________________.
下列关于工业用赤铁矿炼铁的叙述中错误的
A.设备为电炉 |
B.原料为铁矿石、焦炭、石灰石、空气 |
C.产物为纯铁 |
D.焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳 |
如图所示,是实验室用CO还原氧化铁的装置, 关于该实验,下列说法错误的是
A.实验时应先给玻璃管加热,后通CO |
B.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 |
C.实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变成黑色 |
D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置 |
学好化学,就要学会归纳和总结,下列总结有错误的一组是
A |
安全常识 |
B |
生活知识 |
瓦斯爆炸──天然气引起 煤气中毒──CO引起 |
硬水─可溶性的钙镁化合物含量高 蜂窝煤易于燃烧─与空气充分接触 |
||
C |
物质的性质与用途 |
D |
物质分类 |
H2作高能燃料──可燃性 CO炼铁──还原性 |
空气──混合物 河水──氧化物 |
为验证铁矿石冶炼成铁属于化学变化,兴趣小组的同学分别取了一小块铁矿石和铁块,记录并进行了如下活动,但由于时间紧张,记录顺序前后颠倒、较乱,现编号整理如下:
(1)需解决的内容主要有:如何判断铁矿石与铁块是不同的物质?
(2)对铁矿石和铁块分别进行通电测试,发现铁块导电,铁矿石不导电;
(3)铁块是不同于铁矿石的一种物质;
(4)分别用磁铁吸引铁矿石和铁块,发现铁块能被磁铁吸引,而铁矿石则不能;
(5)通电的方法不如用磁铁吸引的方法简便易行.
你认为以上探究活动环节中,属于提出问题的是 (填数字序号,下同);属于收集证据的是 ;属于获得结论的是 ;属于反思评价的是 .
利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验,其中,氮气可用作本实验的保护气; 盛放氧化铁的是一支带有支管的试管,其支管可用于导出试管内的气体;酒精灯带网罩;整套装置的气密性良好.实验前,弹簧夹a、b均处于关闭状态,开始实验时,打开a,通入氮气一段时间后点燃酒精灯,再关闭a,打开b.请联系所学知识回答下列问题:
(1)该实验过程中可以观察到的现象有:_________________、_________________。
(2)试管内一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为____________________________。
(3)实验结束时,应先打开a,再___________,然后___________,继续通氮气直至装置冷却。(选填“A”或“B”)A.熄灭酒精灯 B.关闭b
(4)待试管冷却后,把生成的黑色粉末倒在白纸上后;用磁铁靠近黑色粉末,黑色粉末全部被吸引;再取少量黑色粉末放入足量硫酸铜溶液中,搅拌后发现黑色粉末部分变红。
【提出问题】炼出来的黑色粉末的成分是什么呢?
【查阅资料】在铁的氧化物中只有氧化铁是红棕色,其余都是黑色;只有氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氧化铁;只有四氧化三铁有磁性。
【综合探讨】同学们得出此次炼铁得到的生成物是___________________。
(5)请从两个不同角度评价该实验的优点:_______________,_________________。