题目内容

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
分析:[实验探究]
(1)一氧化碳有毒,扩散到空气中能够污染环境;
(2)一氧化碳具有可燃性,与空气或与氧气混合达到一定程度时,遇明火会发生爆炸;
(3)可以用氮气、或稀有气体等化学性质不活泼的物质排尽装置中的空气;
[实验发现]
(1)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;
(2)磁铁能够吸引铁、四氧化三铁;
(3)根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写化学方程式;
根据化学方程式可以求出杂质的质量,进一步可以求出四氧化三铁的质量,从而可以求出四氧化三铁的质量分数;
[实验反思]
(1)操作不当容易导致实验失败;
(2)选择铁矿石不但要考虑铁的含量高低,也要考虑对环境的影响.
解答:解:【实验探究】
[讨论交流]
(1)向装置中通入一氧化碳时,一氧化碳会扩散到空气中,污染大气.
故填:一氧化碳是有毒气体,对空气有污染.
(2)先点燃酒精灯和酒精喷灯,然后再通一氧化碳,如果一氧化碳和装置中的空气混合达到了一氧化碳的爆炸极限,会发生爆炸.
故填: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)可以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.
故填: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)如果试管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.
故填:试管B中的石灰水变浑浊.  
(2)因为铁、四氧化三铁都能够被磁铁吸引,所以黑色粉末能被磁铁吸引,不能证明有铁生成.
故填:四氧化铁也能被磁铁吸引.  
(3)为了证明是否有铁生成,可以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.
故填: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.
铁和稀盐酸反应能生成氯化亚铁和氢气,一氧化碳和四氧化三铁在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式分别为:
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑、4CO+Fe3O4
 高温 
.
 
3Fe+4CO2
故填:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;4CO+Fe3O4
 高温 
.
 
3Fe+4CO2
【计算分析】
解:设样品中杂质的质量为x.
4CO+Fe3O4 
 高温 
.
 
3Fe+4CO2
     232       168
    12g-x     8.8g-x 
232
12g-x
=
168
8.8g-x

x=0.4g,
样品中Fe3O4的质量分数为:
12g-0.4g
12g
×100%=96.7%

答:样品中四氧化三铁的质量分数是96.7%.
【实验反思】
(1)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中等都可能导致玻璃管破裂.
故填: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)磁铁矿、赤铁矿比褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿中的含铁量高,并且没有硫污染,所以适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿.
故填:磁铁矿和赤铁矿;含铁量高,且没有硫污染.
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.
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(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______.

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______.
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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