题目内容
【题目】我国是一个钢铁大国,钢铁产量为世界第一。请回答下列问题:
(1)加铁麦片中含微量铁粉,食用后可与胃酸(主要成分是盐酸)反应转化成可被人体吸收的亚铁离子,亚铁离子符号为______________。反应的化学方程式为_____________。
(2)某兴趣小组的同学用图一实验模拟炼铁。一段时间后,观察到A处红棕色固体全部变为黑色,反应的化学方程式_____________。
(3)检验A处产物是否只有铁
①初步检验:用物理方法证明A处产物有铁,操作及现象为_____________。
②进一步验证:取A处的产物样品于试管中,加入足量的硫酸铜溶液,发现只有部分变红。写出生成红色物质的化学方程式_____________,说明 A处产物只有部分是铁。
(4)工业生产中,若用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿炼铁,得到含杂质4%的生铁。计算:
③赤铁矿中含氧化铁的质量为_____________万吨。
④得到含杂质4%的生铁质量为_____________万吨(结果精确到0.1)。
(5)改进模拟炼铁的装置进行实验,探究气体及黑色粉末成分(如图二)。当某纯净气体通过C装置发生化学反应时,观察到B、C处现象如下:
⑤若B处石蕊试液不变色,C处无明显实验现象,则C处的黑色粉末是_____________。
⑥若B处石蕊试液变成红色,C处固体减少,则C处发生反应的化学方程式是_____________。
(6)通过学习知道,铁与_____________同时接触易生锈。请你写出防止车船表面锈蚀的具体做法_____________。
【答案】Fe2+ 用磁铁吸引A处产物,能被吸引 294 214.4 四氧化三铁(氧化亚铁) 氧气和水 在车船表面喷涂油漆
【解析】
(1)亚铁离子带两个单位正电荷,表示为Fe2+;胃酸的主要成分盐酸与铁反应生成氢气,化学反应式是:2HCl+Fe=H2↑+FeCl2;故填:Fe2+;2HCl+Fe=H2↑+FeCl2;
(2)一氧化碳还原氧化铁,主要是利用CO的还原性,在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)①初步检验:用物理方法证明A处产物有铁,操作及现象为:用磁铁吸引A处产物,能被吸引。故填:用磁铁吸引A处产物,能被吸引;
②进一步验证:取A处的产物样品于试管中,加入足量的硫酸铜溶液,发现只有部分变红。写出生成红色物质的化学方程式:,说明 A处产物只有部分是铁。故填:;
(4)③赤铁矿中含氧化铁的质量为490万吨×60%=294万吨。故填:294;
④设所得到的生铁中最多含铁的质量为x。
x=205.8万吨
如生铁含杂质4%,则生成生铁的质量为205.8万吨÷(1-4%)≈214.4万吨。
故填:214.4;
(5)⑤若B处石蕊试液不变色,C处无明显实验现象,因为一氧化碳和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳,铁粉和四氧化三铁都是黑色的,则C处的黑色粉末是四氧化三铁或氧化亚铁。故填:四氧化三铁(氧化亚铁);
⑥若B处石蕊试液变成红色,C处固体减少,说明气体是二氧化碳,则C处发生的反应是二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式是:。故填:;
(6)通过学习知道,铁与氧气和水同时接触易生锈。防止车船表面锈蚀的具体做法是在车船表面喷涂油漆。故填:氧气和水;在车船表面喷涂油漆。
【题目】在老师的指导下,小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深人的探究学习。
资料:
①氯酸钾的熔点约为356°C,二氧化锰的分解温度约为535°C。用酒精灯给物质加热,受热物质的温度一般约为400°C左右;
②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中,氯酸钾和二氧化锰的质量比;
③氯酸钾分解时,传感器测得氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3)如下。
请回答下列问题:
(1)分析图2,氯酸钾分解温度_____(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(2)分析图2,在氯酸钾分解前,传感器测得氧气浓度降低的可能原因是_________。
(3)分析图3,氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是_______。
(4)为证实二氧化锰的催化作用,小华利用如图4装置进行如下表所示的实验:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ | 检查装置气密性 | ||
Ⅱ | 分别在“Y"形管两侧支管中加入少量二氧化锰和氯酸钾,塞紧橡皮塞。 | 没有明显现象 | |
Ⅲ | 分别用酒精灯先后加热二氧化锰氯酸钾,用带火星木条放在导管口。 | 加热左侧支管,可观察 到________,加热右侧支管,可观察到________。 | 二氧化锰受热不分解;氯酸钾受热较长时间后分解。 |
Ⅳ | 冷却后, 将“Y” 形管左侧支管中部分二氧化锰混人右侧支管:中,振荡“Y”形管加热,用带火星木条放在导管口。 | 加热时间段与步骤Ⅲ木条很快复燃 | 用化学方式表示_______。 |
请回答:
①完善上述表格。
②步骤IV中,将二氧化锰混人右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是_________。
③小华认为根据步骤IV的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂。但小明不同意她的观点,小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的______和_________不变。后来在老师的指导下,小华完善了实验方案,最终验证了自己的结论。