题目内容

钢铁工业是国家工业的基础。2008年我国粗钢产量近5亿吨,居世界首位,某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请你回答下列社会实践活动小组感兴趣的问题:

(1)将6.62 g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH 溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80g Fe2O3。现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨?(保留两位小数)

(2)取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,将产生的气体通入足量的澄清石灰水中,得到1g白色沉淀。

①计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。

②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的稀H2SO4中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:(标准状况下,2gH2的体积为22.4L)

 


请根据表中数据计算稀硫酸中H2SO4的质量分数。

③若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (用含m的代数式表示)

(1)1.97 t  (4分)

(2)①700:3 (2分) ②24.5%(2分)

     ③当m>1.406 g, 剩余固体质量为:(m-1.376)g (2分)

m≤1.406 g,剩余固体质量为:(5.624+mg (2分)

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练习册系列答案
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(2013?东莞一模)钢铁工业是国家工业的基础.
(1)如图(1)是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图,B区的反应主要是生成一氧化碳,若采用的铁矿石主要成分为氧化铁,请写出A区所发生主要反应的化学方程式:
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,并对固体产物成分等进行探究.

【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图(2)
【进行实验】
该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,实验过程中除观察到红色固体变为黑色以外,还能观察到
溶液进入烧杯中
溶液进入烧杯中

【分析与讨论】
本实验结束后,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色,小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出先查阅资料.
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关.
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能是铁,也可能生成铁的氧化物.
③铁的氧化物都能与稀硫酸反应生成盐和水
④有关铁及其氧化物的性质如下:
物质性质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉
颜色 黑色 黑色 红色 黑色
能否被磁铁吸引 不能 不能
【实验与猜想】
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有
氧化亚铁
氧化亚铁
氧化铁
氧化铁
(填铁的氧化物);
②进行猜想:黑色固体粉末可能
a.全部为铁     b.
全部是四氧化三铁
全部是四氧化三铁
   c.
铁和四氧化三铁
铁和四氧化三铁

【验证猜想】
(1)取样品于试管中,向其中加入适量的稀硫酸,若观察到
有气泡产生,溶液为浅绿色
有气泡产生,溶液为浅绿色
,只有猜想
a
a
成立;
(2)取样品于试管中,向其中加入适量硫酸铜溶液,若观察到
硫酸铜溶液不变色
硫酸铜溶液不变色
,只有猜想
b
b
成立;
【反思与评价】实验装置图(2)中采用虚线框内的装置,其作用有
AB
AB
(填字母).
A.收集一氧化碳     B.吸收二氧化碳     C.检验二氧化碳.

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