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图1甲图是利用一氧化碳与氧化铁反应装置示意图,图1乙是高炉炼铁示意图.请回答下列问题:(A处为澄清石灰水)

(1)甲图实验过程中,先要进行的是______(填Ⅰ或Ⅱ).Ⅰ:加热Ⅱ:通入CO
(2)甲图中硬质玻璃管里发生反应的现象是______,观察到A处出现的现象是______,其中发生的化学反应方程式是______.
(3)甲图中实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯,其作用是______;其中发生的化学反应方程式是______.
(4)乙图中高炉炼铁时焦炭的作用是______.
(5)为什么乙图中出铁口低于炉渣出口?______.
(6)化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数.
某同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后,用图2所示装置以合理的操作步骤测定(氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体).
①实验中持续通入干燥氮气.加热前缓缓通入一段时间,其作用是______.
②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸?为什么?______.
(7)试计算:我国铁矿石资源比较丰富,某钢铁厂用1000t 含氧化铁80% 的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96% 的生铁的质量是多少?(保留一位小数)

解:(1)为了赶净装置中的空气,应该先通一氧化碳再点燃酒精喷灯,若在实验前未赶装置中的空气,容易发生爆炸;故答案为:Ⅱ;
(2)一氧化碳还原氧化铁的同时生成铁和二氧化碳,所以在硬质玻璃管里发生反应的现象是:红色固体变成黑色;观察到A处出现的现象是:澄清石灰水变浑浊;其中发生的化学反应方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H20;故答案为:红色固体变成黑色;石灰水变浑浊;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H20;
(3)因为一氧化碳有毒,不能直接排到大气中,可以用点燃的方法除去一氧化碳,所以甲图中实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯,其作用是:点燃一氧化碳,防止污染空气;其中发生的化学反应方程式是:2CO+O22CO2;故答案为:点燃一氧化碳,防止污染空气;2CO+O22CO2
(4)炼铁要用到焦炭,它有两个作用,炼铁需要高温,一方面焦炭在燃烧的过程中能放出大量的热,另一方面炼铁还需要一氧化碳,焦炭又可以把刚生成的二氧化碳还原为一氧化碳;故答案为:①提供热量、产生高温;②生成还原剂CO;
(5)因为生铁密度大于炉渣密度,所以乙图中出铁口低于炉渣出口;故答案为:因为生铁密度大于炉渣密度;
(6)①利用氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体,增重的质量就是二氧化碳的质量,为排除空气中二氧化碳的干扰,所以通入干燥氮气,故答案为:排净空气,防止干扰实验的测定;
②停止加热前不需要先断开a和b的连接处以防止倒吸,因为实验中要持续通入氮气;故答案为:不需要,因为实验中要持续通入氮气;
(7)设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x.
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% 96%x
=
x=583.3t
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3t.
分析:(1)根据一氧化碳与三氧化二铁的操作步骤分析即可;
(2)根据一氧化碳与三氧化二铁的反应原理、现象分析即可;
(3)根据CO有毒的性质分析即可;
(4)根据焦炭的反应分析作用;
(5)结合生铁与炉渣的密度分析即可;
(6)①根据实验的目的和空气的成分分析;
②根据压强的变化分析;
(7)根据氧化铁的质量求出纯铁的质量,再换算出生铁的质量.
点评:本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁及计算、其高炉炼铁等方面的内容;实验室中用一氧化碳还原氧化铁制铁的过程中,一定要注意实验操作的先后顺序,注意实验前先通一氧化碳再点燃酒精喷灯,实验结束后先熄灭酒精喷灯再停止通一氧化碳;考查含杂质物质的化学方程式的计算,注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量是正确解答此类题的关键.
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

根据提供的材料,阅读、思考并回答相关问题.
材料一:2009年1月,某市一酒吧发生一起特大火灾.该事故的起因是几个年轻人在酒吧内燃放烟花,引燃聚氨酯泡沫塑料天花板,聚氨酯泡沫塑料燃烧产生大量有毒烟气,造成人员中毒伤亡.
材料二:氢氧化镁是一种新型的阻燃剂.当温度达到380℃时,氢氧化镁开始分解出水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体.利用氢氧化镁这一性质,将它添加在塑料等易燃  性材料中能起阻燃作用.
(1)聚氨酯泡沫塑料属于
 
(选填“金属材料”、“无机非金属材料”、“合成材料”或“复合材料”).从上述材料能总结出聚氨酯泡沫塑料具有的一条化学性质是
 

(2)燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是
 

(3)氢氧化镁受热分解的化学方程式为
 
;根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因可能有
 

材料三:氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)都是一种重要的无机非金属材料,广泛应用于矿业生产和集成电路生产领域.氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)能分别与氢氧化钠发生以下反应:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O.NH3极易溶于水或酒精中,但不能溶解在动植物的油脂中(1体积水可以溶解大约700体积氨气).
(4)已知某氮化铝中可能含有碳或氧化铝中的一种或两种杂质,为了确定杂质的种类并测定样品中的氮化铝的质量分数.学校化学研究性学习小组的同学们经过思考提出了几种实验方案,请你参与他们对实验方案的讨论.
实验方案一:甲同学设计了右图所示的装置,通过反应后右侧注射器(注射器最大量程为20mL)内收集到气体的量来进行计算.
主要操作步骤的顺序为:a.往锥形瓶中放入适量的AlN样品;b.检验装置的气密性;c.从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的NaOH浓溶液(不考虑氨气在NaOH浓溶液中的溶解);d.读出注射器内气体的体积数.
①同学们观看了他的设计后,认为样品取用的量需要一定的控制,这是因为
 

②同学们还认为该方案的操作步骤顺序有点不妥,应作的修改为
 

实验方案二:乙同学设计了右图所示的装置,与甲同学的相比,仅仅在收集方法上不同.
③你观看了他的设计后,该方案中最后测得的气体的体积应该就是
 
 数.
④同学们讨论后,一致认为该方案最后所测得气体的体积将会偏小,甚至有可能得不到气体的体积数,你认为他们的理由是
 

⑤丙同学在仔细思考后认为只要在广口瓶的水中加一种物质X(如右图示),就可达到目的,你认为X可以选用的物质是
 
,它的作用是
 

⑥装置改良后,实验中广口瓶内原有的空气对实验结果
 
(填“有”或“没有”)影响.
交流与计论:
⑦实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,则样品中肯定含有的杂质是
 

⑧为确定是否还有另一种杂质,小李同学称取1g氮化铝固体样品用方案二的改进装置进行实验,装置中固体的质量变化如曲线所示,最后量筒内收到水的体积刚好500ml.(不考虑气体的损失,查阅资料得知实验条件下收集到的气体密度为0.68g/L),请通过计算帮助小李同学说明氮化铝样品中是否还有其它杂质?
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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?鸡西模拟)某校化学研究性学习小组探究气体制取的实验原理与方法(如图1).
(1)甲同学将课本的基础知识进行整理如下表,请你帮助他完成相关内容.
制取气体 所需药品 装置连接顺序 反应的化学方程式
氧气 氯酸钾和二氧化锰
二氧化碳(干燥) 大理石和稀盐酸

 (2)乙同学设计的实验装置(如图2),既可用于制取气体,又可用于验证物质性质.当打开K1、关闭
K2时,利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是
(填序号).
①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
②锌与稀硫酸反应制取氢气
(3)丙同学认为在不改变I、Ⅱ、Ⅲ装置的仪器及位置的前提下,该装置可用于过氧化钠 (Na2O2)与水反应制取氧气,另一产物为氢氧化钠,则该反应的化学方程式为:
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
;她的改进措施是
将装置Ⅱ中长导管接装置I出气管,打开K1、K2
将装置Ⅱ中长导管接装置I出气管,打开K1、K2

(4)丁同学打开K2、关闭K1,利用I、Ⅲ装置来验证生成的二氧化碳中含有水蒸气,此时C中盛放的物质是
无水硫酸铜
无水硫酸铜
,可以观察到的现象是
固体变成蓝色
固体变成蓝色

(5)对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣(假定已完全反应)作如下回收处理:
①通过以下四步实验操作回收二氧化锰.正确操作的先后顺序是
bcda
bcda
(填写选项序号).
a.烘干    b.溶解    c.过滤    d.洗涤
②用所得氯化钾晶体配制50g质量分数为5%的氯化钾溶液,需要氯化钾的质量为
2.5g
2.5g

③过滤、蒸发时都需用到的仪器是
C
C
(填序号).
A.酒精灯  B.烧杯  C.玻璃棒  D.漏斗  E.量筒.

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

化学是一门以实验为基础的学科,通过一年的学习,相信你的实验能力一定有了很大提高,请你一同参与回答以下问题.
(一)某实验小组设计了图1所示的实验装置.

(1)写出仪器A的名称
分液漏斗
分液漏斗

(2)甲同学认为打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可以制取并收集氧气,该化学反应方程式为:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(3)乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量.关闭K、K1、K2,用凸透镜引燃B中的白磷,待冷却后打开K2,整个实验过程中能观察到的现象是:①
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
;②
待冷却后打开K2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5
待冷却后打开K2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5

(4)丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应.他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体,在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液,烧杯中盛放稀盐酸,K1关闭、K2打开,然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中,关闭K,依据
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中,并有气泡产生
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中,并有气泡产生
现象,可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应.
(二)甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究(如图2)
探究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:
(1)实验时需将镁条进行打磨,其目的是
除去金属表面的氧化物
除去金属表面的氧化物

(2)反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应,化学方程式为
Mg+2HCl═MgCl2+H2
Mg+2HCl═MgCl2+H2

(3)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图3所示,你认为在t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是:
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越快
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越快

探究二:.反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
(1)反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,说明甲同学所得溶液呈
性,(选填“酸”“碱”或“中”).
(2)反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,溶液变红.
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水,且溶解度随温度升高而增大.
【提出猜想】
甲同学:
猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7.
乙同学:
猜想Ⅰ:氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色;
猜想Ⅱ:镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色.
【实验与思考】
(1)为验证猜想,甲、乙两同学均需测定
氯化镁
氯化镁
溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性.
(2)乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气泡产生,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2

(3)乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时,发现实验一段时间后,酚酞的红色总是会逐渐消失,于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了,但甲同学猜想可能是水温逐渐降低,导致
Mg(OH)2的溶解度减小而析出沉淀
Mg(OH)2的溶解度减小而析出沉淀
,请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立 (写出相应的操作、现象和结论):
方案一:将褪色后的溶液加热,若溶液又变红,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案二:在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后,立即滴入适量的植物油进行液封,使溶液与空气隔绝,若冷却后红色依然褪去,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案一:将褪色后的溶液加热,若溶液又变红,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案二:在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后,立即滴入适量的植物油进行液封,使溶液与空气隔绝,若冷却后红色依然褪去,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.

【结论】
镁与稀盐酸反应,若镁反应完全后所得溶液显酸性,若镁过量时所得溶液显碱性.

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科目:初中化学 来源:2012届北京市海淀区中考二模化学试卷(带解析) 题型:探究题

在小组活动中,王老师演示了一个实验:将烘干的碳酸镁与锌粉按照一定比例研细混匀,按照图1进行实验。然后指导同学们对碳酸镁与锌粉发生的反应进行了实验探究。
【查阅资料】部分含有镁、锌元素物质的相关性质。                 
①氧化镁、氧化锌:均为白色固体,均与盐酸反应,生成无色盐溶液。
②碳酸镁、碳酸锌:均为白色固体,均与盐酸反应,生成无色盐溶液和二氧化碳气体。
【实验探究】
(1)实验一:碳酸镁与锌粉反应的气体产物是什么?

序号
实验操作
实验现象

收集两瓶气体,盖好玻璃片。向其中一瓶迅速倒入少量澄清石灰水,盖好振荡。
无明显现象。

将另一瓶气体点燃,待火焰熄灭后,迅速倒入少量澄清石灰水,盖好振荡。
气体安静燃烧,火焰呈蓝色,澄清石灰水变浑浊。
结论:碳酸镁与锌粉反应的气体产物是        。②中气体燃烧的化学方程式为         
  
图1                                      图2
(2)实验二:碳酸镁与锌粉反应的固体产物是什么?
王老师将剩余固体分成2份,由甲、乙两组同学进行探究。
甲组同学将剩余固体直接按照图2进行实验,观察到A中有大量气泡生成,B中的澄清石灰水变浑浊,将产生的气体在C处验纯后点燃,观察到淡蓝色火焰。C处点燃的气体是        (填化学式)。甲组同学获得结论:该反应的固体产物是碳酸锌和镁。
乙组同学将剩余固体先进行了处理,然后也按照图2进行了实验,观察到A中固体溶解,生成无色溶液,B中没有明显变化。他们对剩余固体的处理操作是        。乙组同学利用质量守恒定律和实验现象,分析碳酸镁与锌粉发生反应后的固体产物是氧化锌和氧化镁,其理由是       
(3)实验反思:老师看到两组同学的实验报告后,确定乙组的结论是正确的,碳酸镁与锌粉反应的化学方程式为         。同学们对甲组的实验过程再次进行了分析,由B、C处产生的现象,可以说明甲组放入试管A中的固体成分含有      

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科目:初中化学 来源:2011-2012学年北京市海淀区中考二模化学试卷(解析版) 题型:探究题

在小组活动中,王老师演示了一个实验:将烘干的碳酸镁与锌粉按照一定比例研细混匀,按照图1进行实验。然后指导同学们对碳酸镁与锌粉发生的反应进行了实验探究。

【查阅资料】部分含有镁、锌元素物质的相关性质。                 

①氧化镁、氧化锌:均为白色固体,均与盐酸反应,生成无色盐溶液。

②碳酸镁、碳酸锌:均为白色固体,均与盐酸反应,生成无色盐溶液和二氧化碳气体。

【实验探究】

(1)实验一:碳酸镁与锌粉反应的气体产物是什么?

序号

实验操作

实验现象

收集两瓶气体,盖好玻璃片。向其中一瓶迅速倒入少量澄清石灰水,盖好振荡。

无明显现象。

将另一瓶气体点燃,待火焰熄灭后,迅速倒入少量澄清石灰水,盖好振荡。

气体安静燃烧,火焰呈蓝色,澄清石灰水变浑浊。

结论:碳酸镁与锌粉反应的气体产物是         。②中气体燃烧的化学方程式为         

  

           图1                                       图2

(2)实验二:碳酸镁与锌粉反应的固体产物是什么?

王老师将剩余固体分成2份,由甲、乙两组同学进行探究。

甲组同学将剩余固体直接按照图2进行实验,观察到A中有大量气泡生成,B中的澄清石灰水变浑浊,将产生的气体在C处验纯后点燃,观察到淡蓝色火焰。C处点燃的气体是         (填化学式)。甲组同学获得结论:该反应的固体产物是碳酸锌和镁。

乙组同学将剩余固体先进行了处理,然后也按照图2进行了实验,观察到A中固体溶解,生成无色溶液,B中没有明显变化。他们对剩余固体的处理操作是         。乙组同学利用质量守恒定律和实验现象,分析碳酸镁与锌粉发生反应后的固体产物是氧化锌和氧化镁,其理由是       

(3)实验反思:老师看到两组同学的实验报告后,确定乙组的结论是正确的,碳酸镁与锌粉反应的化学方程式为          。同学们对甲组的实验过程再次进行了分析,由B、C处产生的现象,可以说明甲组放入试管A中的固体成分含有      

 

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