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    解:设能冶炼出含杂质3%的生铁的质量为x 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 100t·80% x· 160/112=100t·80%/ x· x=57.8t 答:略 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
    【查阅资料】
    资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
    资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
    【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
    【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
    实验方案实验现象
    甲取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引
    乙取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色
    丙取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象
    【实验结论】
    （1）甲实验现象说明黑色物质中没有______，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______；
    （2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
    （3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式______；
    【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
    【生产流程】

    【查阅资料】
    资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
    温度/℃010305060708090
    溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
    资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
    资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3数学公式Fe3O4+4H2O
    【问题讨论】
    （1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是______．
    （2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式______；
    （3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是______．
    （4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为______．
    （5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→______→d．
    a．过滤　 b．加热浓缩　　 c．冷却结晶　 d．晶体加热至完全失去结晶水
    【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
    【查阅资料】
    资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
    资料二：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；
    【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
    【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
    【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
    甲组：
    （1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_______（填序号）．
    ①澄清石灰水　　 ②氢氧化钠浓溶液　　 ③稀盐酸　　 ④水
    （2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③______．
    （3）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______．
    乙组：
    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（右图）．
    （1）写出BC段发生反应的化学方程式：______．
    （2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是______，其中含Fe3O4的质量是______g．（不需要写过程）

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    某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
    【查阅资料】资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
    资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示；
    【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
    【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
    【实验结论】
    （1）甲实验现象说明黑色物质中没有 _________ ，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有 _________ ；
    （2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
    （3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式 _________ ；
    【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
    【生产流程】
    【查阅资料】
    资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
    资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2==4Fe（OH）3
    资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3Fe3O4+4H2O
    【问题讨论】（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是_________．
    （2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式_________；
    （3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是_________．
    （4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为_________．
    （5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→ _____ →d．
    a．过滤   b．加热浓缩     c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
    【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
    【查阅资料】
    资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
    资料二：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；
    【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
    【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
    【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
    甲组：（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是__________（填序号）．
    ①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
    （2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：
    ①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
    ②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；
    ③_________．
    （3）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_________．
    乙组：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（下图）．
    （1）写出BC段发生反应的化学方程式：_________．
    （2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是_________，其中含Fe3O4的质量是_________g．（不需要写过程）

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    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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    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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    铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 _________ ．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究．
    【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为 _________ ．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
    【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．
    【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
    ①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．
    ②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先 _________ （选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是 _________ ．
    【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由 _________ 时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有 _________ ．
    【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
    【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个： _________ ．
    【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是 _________ （选填字母，装置可重复使用）．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2，因此装置A的不足之处是 _________ ．
    【拓展延伸】乙同学用下图装置测定铁的相对原子质量，主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
    ①连接装置并检查装置气密性；
    ②加入药品和水；
    ③记录c中液面刻度（c为带有刻度的玻璃管）；
    ④由a向b中滴加稀硫酸至过量；
    ⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，室温室压下该气体密度为ρ g/L）．
    （1）检验该装置气密性的方法是 _________ ．
    （2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应 _________ ．
    （3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应 _________ （选填“中途加酸”或“重新实验”）．
    （4）丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是 _________ ．

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