【题目】在高温下,铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组用以下装置进行研究:
【查阅资料】I . 碎瓷片能防爆沸,碱石灰能作干燥剂。II. 氢气的化学性质与一氧化碳相似。
III. 铁的氧化物中,只有Fe2O3是红棕色,其余均为黑色,只有Fe3O4能被磁铁吸引。
【推断】(1)观察到D中黑色固体变红,则B中生成的气体是____________。
(2)探究B装置中剩余固体成分是什么?
【初步探究】B装置中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引
【猜想与假设】
猜想一:剩余固体是Fe和Fe3O4 猜想二:剩余固体是___________。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
取样,加入______(填试剂) | _________ | 猜想一正确 |
【实验结论】铁与水蒸气反应的化学方程式为_______,该反应为_________(填基本反应类型)。
【含量测定】取B装置中剩余黑色固体5g,与足量的CO反应后,所得固体质量为4.36 g,则原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为___________。
【答案】 H2 Fe3O4 加稀盐酸 有气泡产生 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 置换反应 46.4%
【解析】【推断】观察到D中黑色固体变红,则B中生成的气体具有还原性,再根据反应物为“铁与水蒸气”,所以该气体是氢气;【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想一Fe3O4;又不可能只有Fe没有其他反应产物,猜想二是Fe与Fe3O4;验证猜想一与猜想二,关键是否含有Fe;【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体,进行设计实验:取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸,若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想一正确;若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想二正确,故填:取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸;若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想一正确.若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想二正确;【实验结论】根据“在高温下,铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”和猜想,所以铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;此反应属于置换反应;【含量测定】设黑色固体中四氧化三铁的质量为x,则
Fe3O4-----3Fe 质量减少
232 168 64
x 5g-4.36g=0.64g
x=2.32g
原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为: = 46.4%。
科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用。
(1)图1工业炼铁的设备为__________;从底部流出的生铁属_______(填“金属单质”或“合金”)。下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质(如SiO2)④生成CO,属于从炉顶加入焦炭的作用有________(填字母)。
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
(2)实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁(Fe2O3)的质量分数(杂质不含铁元素,且不与CO反应)
【查阅资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
【问题讨论】实验开始时,先___________(选填“通CO”或“加热”)目的是______________反应产生的CO2全部被A吸收,装置B的作用是_________,从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是:____________。
【数据处理】称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g。则 样品中氧化铁质量分数为_________%。
【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,则测得的样品中氧化铁的质量分数_________(填“偏大”,“偏小”,“无影响”)
(3)废铁屑的主要成份是铁,同时还有少量铁锈(Fe2O3),用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下:
①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O和Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4外,还有____________________(写方程式);
②滤液M的溶质有________________;
(4)5.56g硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体。固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示。
①0~t1℃,发生的变化是加热失去结晶水(方程式为:FeSO4·xH2O====FeSO4 + xH2O),则x=_____________;
②t2℃时B点固体组成只有一种(铁的氧化物),化学式为_________。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】据抚州新闻网2016年10月26日报道,金溪至抚州高速公路建成后抚州东外环高速公路项目正有条不紊的推进中.高速公路的建设与通行涉及到许多化学知识.
(1)高速公路两边的护栏等重要器件的材料都是钢,钢的熔点比纯铁(填“高”或“低”).
(2)高速公路的护栏使用了较多的金属材料.
如图是用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与一氧化碳模拟工业炼铁的装置,写出炼铁的原理(用化学方程式表示) , 该装置有一个明显的不足之处是 .
(3)某同学为了验证铁、铜、阴的金属活动性,他选择了打磨过的铜丝,你认为他还需要的另外两种溶液是溶液和溶液.
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】区别下列各组物质,所选择的试剂或方法错误的是( )
A.食醋与水——闻气味B.氮气与二氧化碳——用燃着的木条
C.水和过氧化氢溶液——用二氧化锰D.氧气和空气——用带火星的木条
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】我们的生活离不开水,下列有关水的认识不正确的是
A.水是一种常见的溶剂B.地球上可以利用的淡水资源有限
C.使用无磷洗衣粉有利于保护水资源D.电解水实验中,与电源正极相连的电极上产生氢气
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】A﹣I是初中化学常见的物质,它们相互转化关系如图所示,其中A是一种常见的化肥,不能与碱性物质混合使用;B、D、F为气体,B溶于水能使酚酞试液变红,E为日常生活中使用最广泛的金属.
请回答下列问题:
(1)写出A的化学式 ;
(2)反应②为绿色植物的 作用,化学方程式为: ;
(3)反应③的化学方程式为: ;
(4)反应④进行时需在装置底部放一层水的作用是 .
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