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(8分)三位同学用下图所示装置做一氧化碳还原氧化铁的实验。当观察到玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时,停止加热,继续通一氧化碳,冷却到室温,停止通气,同时观察到澄清的石灰水变浑浊。

用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
小明认为:依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
小红认为:仅从上述实验现象,不足以证明生成的黑色固体为金属铁,她增加了一个实验:用磁铁靠近生成的黑色固体,看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
小光通过查询有关资料得知:
(1)一氧化碳与氧化铁在加热条件下,可发生如下反应:3 Fe2O3 + CO2 Fe3O4+ CO2 
(2)四氧化三铁(Fe3O4)为黑色固体,有强磁性,能够被磁铁吸引。
因此,小光认为小明和小红的结论都不能成立,你是否同意他的说法?     ,请具体说明你的理由                
小光欲通过实验检验生成的黑色固体是否含有金属铁。请你帮他设计实验并填写下表。

   实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
 
 
 
除上述方案,还可以采取另一种实验方案,所用的试剂是          ,将该试剂与黑色固体混合,通过观察               ,判断黑色固体中是否含金属铁。

同意  
根据资料可知,在此条件下会发生反应:3Fe2O3 + CO  2Fe3O4+ CO2,生成的Fe3O4也是黑色固体且能被磁铁吸引,同时生成的CO2也能使澄清石灰水变浑浊 (2分)

   实 验步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
取少量黑色固体于试管中,向其中滴加稀盐酸
若产生气泡
若没有气泡产生
则黑色固体中含金属铁
则黑色固体中不含金属铁
硫酸铜溶液    是否有红色固体生成 (方法合理得分)

解析试题分析:由题意“生成的黑色固体”,和资料中的:“一氧化碳与氧化铁在加热条件下,可发生如下反应:3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2”和“四氧化三铁(Fe3O4)为黑色固体,有强磁性,能够被磁铁吸引”,所以只由现象,不能确定生成物;故小光认为小明和小红的结论都不能成立。
小光欲通过实验检验生成的黑色固体是否含有金属铁,可利用铁的性质分析,铁属于氢前的活泼金属,可以和稀酸反应,产生氢气;或与一些比它不活泼的金属盐溶液发生有明显现象的置换反应来判断。
如取少量黑色固体于试管中,向其中滴加稀盐酸,观察是否有气泡产生;如果有气泡产生,则黑色固体中含有铁;
除上述方案外,还可以采取另一种实验方案,所用的试剂是硫酸铜溶液,将该试剂与黑色固体混合,通过观察是否有红色固体生成,判断黑色固体中是否含金属铁。
考点:一氧化碳还原氧化铁,金属活动性的顺序及其应用
点评:理解和掌握金属活动性的顺序及其应用,是解题的关键;此外,还要能熟练结合实验现象推测反应本质。

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

在学习冶炼生铁原理后,某校化学兴趣小组的同学对铁的氧化物的性质开展了探究活动.
(1)铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色.
(2)一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下,都能发生类似于一氧化碳与氧化铁的反应.
(3)铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(4)铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应且无气体生成.
[实验探究]
兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置,进行高温条件下(酒精喷灯提供高温)一氧化碳与四氧化三铁反应的实验.

[讨论交流]第一小组有两位同学在连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后,就实验操作顺序问题出现了分歧.
(1)小梅同学认为先通一段时间一氧化碳排净空气,然后再点燃酒精灯和酒精喷灯,小成同学觉得这样做不好,他的理由是:
一氧化碳是有毒气体,对空气有污染
一氧化碳是有毒气体,对空气有污染

(2)小成同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯,然后再通一氧化碳,小梅同学又提出反对,她的理由是:
一氧化碳具有可燃性,与容器内的空气混合,点燃后可能会发生爆炸
一氧化碳具有可燃性,与容器内的空气混合,点燃后可能会发生爆炸

(3)老师认为他们的反对意见都有道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是
先通入一段时间氮气或稀有气体,排净玻璃管内的空气,然后再点燃酒精灯
先通入一段时间氮气或稀有气体,排净玻璃管内的空气,然后再点燃酒精灯

[实验发现]
(1)第二小组同学通过实验,观察到
试管B中的石灰水变浑浊
试管B中的石灰水变浑浊
,说明已发生化学反应生成了二氧化碳.
(2)玻璃管A中的粉末始终是黑色的.实验完毕,待玻璃管A冷却后,小斌同学用磁铁在玻璃管A外壁移动,发现黑色粉末能被磁铁吸引,小斌认为有金属铁生成.小明同学认为小斌的实验不能证明有金属铁生成,理由是
四氧化铁也能被磁铁吸引
四氧化铁也能被磁铁吸引

(3)小明同学将冷却后的黑色粉末取出实验,证明有金属铁生成,其实验方法和现象是
取少量黑色粉末于试管中,向其中滴加稀盐酸,产生气泡,说明生成了金属铁
取少量黑色粉末于试管中,向其中滴加稀盐酸,产生气泡,说明生成了金属铁
,化学方程式是
Fe+2HCl═FeCl2+H2
Fe+2HCl═FeCl2+H2
.在高温条件下一氧化碳与四氧化三铁反应的化学方程式是
4CO+Fe3O4
 高温 
.
 
3Fe+4CO2
4CO+Fe3O4
 高温 
.
 
3Fe+4CO2

第三小组取12g含有杂质的四氧化三铁样品(杂质不参加化学反应),通入足量的一氧化碳在高温下充分反应后剩余8.8g固体,求样品中四氧化三铁的质量分数(写出计算过程).
[实验反思]
(1)第四小组实验未能正常进行,玻璃管A破裂了,其实验失败的操作是
玻璃管A没有先预热,停止通一氧化碳后石灰水被吸入玻璃管A中等
玻璃管A没有先预热,停止通一氧化碳后石灰水被吸入玻璃管A中等

(2)常见的铁矿石有:磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3?3H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2).其中,理论上最适宜炼铁的两种矿石为
磁铁矿和赤铁矿
磁铁矿和赤铁矿
,理由是
含铁量高,且没有硫污染
含铁量高,且没有硫污染

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科目:初中化学 来源:2012年初中毕业升学考试(福建宁德卷)化学(解析版) 题型:探究题

(17分)镁铝合金强度大、密度小,合金表面易上色,常用作笔记本电脑的外壳。

Ⅰ.(1)形状大小相同的铝和镁,分别放入同样的盐酸溶液中,下列说法不正确的是      (填序号)。

A.两者都发生反应     B.镁比铝反应剧烈    C.铝不与盐酸溶液反应

(2)镁与氢氧化钠溶液不反应, 而金属铝能与氢氧化钠、水共同作用生成易溶于水的钠盐(用化学式NaAlO2表示)和H2,写出该反应的化学方程式:              

Ⅱ.三位同学通过进行如下途径探究,来推算某铝镁合金(假设不含其它杂质)中铝的质量分数。

方案一:镁铝合金与氧气反应,测定参与反应的氧气体积。如右图所示,称量一定量镁铝合金 粉末,在足量的氧气中充分燃烧,冷却至室温,打开止水夹。参与反应的氧气体积与 

         相等。

方案二:铝镁合金与盐酸反应,测定生成气体的体积。装置如右图所示。

(1)通过排水法测定所收集到的氢气体积,装

置导管口a、b、c、d的连接顺序是:

a→

(2)反应结束,冷却至室温。烧瓶内还留有气体,对实验结果          (填“有”或“没有”)影响。

方案三:铝镁合金与氢氧化钠溶液反应,测定剩余固体质量。称取8g镁铝合金样品,把60g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中,反应过程如下图:

(1)实验中所加的氢氧化钠溶液应过量,其目的是                   

(2)从上图数据可知,该合金中镁元素与铝元素的质量比为           

【反思与拓展】利用铝镁合金中铝与氢氧化钠溶液反应反应和方案二装置,通过测定

       体积,也可得出合金中铝的质量。

 

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

在学习冶炼生铁原理后,某校化学兴趣小组的同学对铁的氧化物的性质开展了探究活动.
(1)铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色.
(2)一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下,都能发生类似于一氧化碳与氧化铁的反应.
(3)铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(4)铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应且无气体生成.
[实验探究]
兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置,进行高温条件下(酒精喷灯提供高温)一氧化碳与四氧化三铁反应的实验.

[讨论交流]第一小组有两位同学在连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后,就实验操作顺序问题出现了分歧.
(1)小梅同学认为先通一段时间一氧化碳排净空气,然后再点燃酒精灯和酒精喷灯,小成同学觉得这样做不好,他的理由是:______.
(2)小成同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯,然后再通一氧化碳,小梅同学又提出反对,她的理由是:______.
(3)老师认为他们的反对意见都有道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是______.
[实验发现]
(1)第二小组同学通过实验,观察到______,说明已发生化学反应生成了二氧化碳.
(2)玻璃管A中的粉末始终是黑色的.实验完毕,待玻璃管A冷却后,小斌同学用磁铁在玻璃管A外壁移动,发现黑色粉末能被磁铁吸引,小斌认为有金属铁生成.小明同学认为小斌的实验不能证明有金属铁生成,理由是______.
(3)小明同学将冷却后的黑色粉末取出实验,证明有金属铁生成,其实验方法和现象是______,化学方程式是______.在高温条件下一氧化碳与四氧化三铁反应的化学方程式是______.
第三小组取12g含有杂质的四氧化三铁样品(杂质不参加化学反应),通入足量的一氧化碳在高温下充分反应后剩余8.8g固体,求样品中四氧化三铁的质量分数(写出计算过程).
[实验反思]
(1)第四小组实验未能正常进行,玻璃管A破裂了,其实验失败的操作是______.
(2)常见的铁矿石有:磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3?3H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2).其中,理论上最适宜炼铁的两种矿石为______,理由是______.

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

在学习冶炼生铁原理后,某校化学兴趣小组的同学对铁的氧化物的性质开展了探究活动.
(1)铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色.
(2)一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下,都能发生类似于一氧化碳与氧化铁的反应.
(3)铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(4)铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应且无气体生成.
[实验探究]
兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置,进行高温条件下(酒精喷灯提供高温)一氧化碳与四氧化三铁反应的实验.

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[讨论交流]第一小组有两位同学在连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后,就实验操作顺序问题出现了分歧.
(1)小梅同学认为先通一段时间一氧化碳排净空气,然后再点燃酒精灯和酒精喷灯,小成同学觉得这样做不好,他的理由是:______.
(2)小成同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯,然后再通一氧化碳,小梅同学又提出反对,她的理由是:______.
(3)老师认为他们的反对意见都有道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是______.
[实验发现]
(1)第二小组同学通过实验,观察到______,说明已发生化学反应生成了二氧化碳.
(2)玻璃管A中的粉末始终是黑色的.实验完毕,待玻璃管A冷却后,小斌同学用磁铁在玻璃管A外壁移动,发现黑色粉末能被磁铁吸引,小斌认为有金属铁生成.小明同学认为小斌的实验不能证明有金属铁生成,理由是______.
(3)小明同学将冷却后的黑色粉末取出实验,证明有金属铁生成,其实验方法和现象是______,化学方程式是______.在高温条件下一氧化碳与四氧化三铁反应的化学方程式是______.
第三小组取12g含有杂质的四氧化三铁样品(杂质不参加化学反应),通入足量的一氧化碳在高温下充分反应后剩余8.8g固体,求样品中四氧化三铁的质量分数(写出计算过程).
[实验反思]
(1)第四小组实验未能正常进行,玻璃管A破裂了,其实验失败的操作是______.
(2)常见的铁矿石有:磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3-3H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2).其中,理论上最适宜炼铁的两种矿石为______,理由是______.

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科目:初中化学 来源:2012-2013学年江苏省镇江市丹徒区九年级(上)期末化学试卷(解析版) 题型:解答题

在学习冶炼生铁原理后,某校化学兴趣小组的同学对铁的氧化物的性质开展了探究活动.
(1)铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色.
(2)一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下,都能发生类似于一氧化碳与氧化铁的反应.
(3)铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(4)铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应且无气体生成.
[实验探究]
兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置,进行高温条件下(酒精喷灯提供高温)一氧化碳与四氧化三铁反应的实验.

[讨论交流]第一小组有两位同学在连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后,就实验操作顺序问题出现了分歧.
(1)小梅同学认为先通一段时间一氧化碳排净空气,然后再点燃酒精灯和酒精喷灯,小成同学觉得这样做不好,他的理由是:______.
(2)小成同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯,然后再通一氧化碳,小梅同学又提出反对,她的理由是:______.
(3)老师认为他们的反对意见都有道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是______.
[实验发现]
(1)第二小组同学通过实验,观察到______,说明已发生化学反应生成了二氧化碳.
(2)玻璃管A中的粉末始终是黑色的.实验完毕,待玻璃管A冷却后,小斌同学用磁铁在玻璃管A外壁移动,发现黑色粉末能被磁铁吸引,小斌认为有金属铁生成.小明同学认为小斌的实验不能证明有金属铁生成,理由是______.
(3)小明同学将冷却后的黑色粉末取出实验,证明有金属铁生成,其实验方法和现象是______,化学方程式是______.在高温条件下一氧化碳与四氧化三铁反应的化学方程式是______ 3Fe+4CO2

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