精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
18.某化学兴趣小组对铁的冶炼实验进行探究.

(1)该小组设计如图1研究铁的冶炼.
①实验时,应先注水片刻后再加热的目的是用一氧化碳排净装置内的空气,以防加热时发生爆炸;
②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
③装置的不足之处是缺少尾气处理装置.
(2)该小组同学对实验后玻璃管中得到的黑色固体A成分展开探究.
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【查阅资料】小华查阅资料,得到关于铁的氧化物如下信息:
铁的氧化物Fe2O3Fe3O4FeO
颜色
物理性质不能被磁铁吸引能被磁铁吸引不能被磁铁吸引
化学性质可溶于酸常温下不溶于稀酸可溶于酸,但不生成气体
【展开实验】小明进行了以下实验(如图2).
【提出猜想】
Ⅰ.小明认为黑色粉末A全部是铁粉.小华根据图2实验认定小明的结论是错误的,理由是加入足量的硫酸铜溶液后,仍然有黑色粉末存在.
Ⅱ.小华根据资料提出了自己的两个猜想,请结合所学知识补充余下的一个猜想.
猜想①:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成;
猜想②:黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;
猜想③:黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成.
Ⅲ.小华在小明图2实验的基础上,继续实验,操作步骤和现象为取适量黑色粉末B,用磁铁吸引,黑色粉末全部被吸引,得出猜想①成立.

分析 (1)①根据一氧化碳还原氧化铁的实验注意事项以及步骤来分析;
②根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析;
③根据尾气中含有一氧化碳来分析;
(2)Ⅰ、铁能够和硫酸铜反应,氧化亚铁和四氧化三铁不能和硫酸铜反应;
Ⅱ、黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成;或黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;或黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;
Ⅲ、运用题中信息铁的氧化物中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引以及氧化亚铁与四氧化三铁的性质解答.

解答 解:(1)①实验时,应先注水片刻后再加热的目的是注水排出集气瓶内的一氧化碳,一氧化碳气体进入玻璃管内,排进其中的空气,以防加热时发生爆炸;故填:用一氧化碳排净装置内的空气,以防加热时发生爆炸;
②在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳;故填:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
③尾气中含有一氧化碳气体,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会造成空气的污染,所以要添加尾气处理装置;故填:缺少尾气处理装置;
(2)Ⅰ、小华认为小明的猜想是错误的,理由是加入足量的硫酸铜溶液后,仍然有黑色粉末存在.故填:加入足量的硫酸铜溶液后,仍然有黑色粉末存在;
Ⅱ、黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成;或黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;或黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成.故填:黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;
Ⅲ、取适量黑色粉末B,用磁铁吸引,黑色粉末不能被吸引,则黑色粉末中只有氧化亚铁,猜想②正确;
取适量黑色粉末B,用磁铁吸引,黑色粉末部分被吸引,说明黑色粉末中含有氧化亚铁和四氧化三铁,猜想③正确;
取适量黑色粉末B,用磁铁吸引,黑色粉末全部被吸引,说明则黑色粉末中只有四氧化三铁,猜想①正确.
因为氧化亚铁能与稀盐酸反应,而四氧化三铁不与稀盐酸反应,所以也可取少量的黑色固体B于试管中,加入足量的稀盐酸,若黑色固体完全溶解,则猜想②成立;若黑色固体一点也不溶解,则猜想①成立;若黑色固体部分溶解,则猜想③成立.
故填:取适量黑色粉末B,用磁铁吸引,黑色粉末全部被吸引(答案合理即可).

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分,也是进行分析推理得出结论的依据,掌握物质的性质和相互之间的反应关系,有助于提高观察实验、进行实验的能力.所以,对化学实验不仅要认真观察,还应掌握设计实验、观察实验现象的方法.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

8.下列说法正确的是(  )
A.物质与氧气发生的反应是化合反应
B.物质与氧气发生的反应都是燃烧
C.物质与氧气发生的反应是都是氧化反应
D.空气中散热快,物质很难在空气中燃烧

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

9.人类每年都要从大自然中提取大量的金属,用于满足日常生活和工农业生产的需要.
(1)某铁厂以焦炭、赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等为原料炼铁,反应过程如下:

上述工艺流程中,步骤②、③发生反应的化学方程式分别为②CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO,③3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2.该实验中的石灰水的作用是检验反应中是否生成了二氧化碳并将其吸收.
(2)实验室常用如图装置模拟炼铁反应

实验开始时,须先通入一氧化碳,再用酒精喷灯加热,这样做的目的是排净装置内的空气,以防加热时发生爆炸.
(3)装置尾部气球的作用是收集尾气,防止造成空气污染.

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:填空题

6.写出下列物质的化学式:
氧化钠Na2O氧化铁Fe2O3氧化亚铜Cu2O硫酸铝Al2(SO43氢氧化亚铁Fe(OH)2
氯化银AgCl硝酸铜Cu(NO32碳酸钠Na2CO3氯酸钾KClO3硫酸铵(NH42SO4

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:填空题

13.在60℃时,硝酸钾的溶解度是110g.该温度下,若将50g硝酸钾放入50g水中,充分搅拌,所得溶液中溶质和溶液的质量比为1:2,溶液是不饱和(填“饱和”或“不饱和”),若将溶液的状态(饱和或不饱和)改变方法有加硝酸钾、降温(填任意两种即可).

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

3.下列现象或事实可用分子的相关知识加以解释.其中不正确的是(  )
A.墙内开花墙外香--分子不断地运动
B.热胀冷缩--分子的大小随温度改变而改变
C.一氧化碳可燃,二氧化碳不可燃--构成物质的分子不同,物质的性质不同
D.水通电后生成氢气和氧气--化学变化中分子可以再分

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

10.下列物质属于纯净物的是(  )
A.水银B.泉水C.煤炭D.食醋

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:解答题

7.根据题意填写相应的化学符号.
(1)2个银原子:2Ag;
(2)3个硝酸根离子:3NO3-
(3)保持氧气化学性质的微粒:O2
(4)人体缺少I (元素),会导致甲状腺疾病.
(5)氯化钠是由Na+、Cl-构成的;
(6)标出硫酸铵中氮元素的化合价:($\stackrel{-3}{N}$H42SO4

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

8.下列对比实验不能实现相应目的是(  )
A.
鉴别CO与H2
B.
比较微粒间空隙大小
C.
探究铁生锈 需要与水接触
D.
探究物质燃烧需要与氧气接触

查看答案和解析>>

同步练习册答案