【题目】粗还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究: [物质制备]利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为:FexOY+yH2 xFe+yH2O Fe3C+2H2 3Fe+CH4
(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式
(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外,还能
(3)[含量测定]为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数,按如下装置进行试验,已知 3CH4+4Fe2O3 3CO2+6H2O+8Fe (假设每步反应都完全且不考虑装置内原来有空气对测定结果的影响).
主要实验步骤如下:
①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,称量样品和必要装置的质量;②点燃A处酒精灯;③缓缓通入纯净干燥的H2;④点燃C处酒精灯;⑤分别熄灯A、C处酒精灯;⑥再缓缓通入少量H2;⑦再次称量必要装置的质量.
操作的先后顺序是①③⑤⑥⑦(填序号);
(4)步骤③的目的是 , 验证该步骤目的达到的实验方法是;步骤⑥的目的是
(5)若装置D、E分别增重mg和ng,则m与n的关系为 A.11m=9n B.11m<9n C.11m>9n
若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将(填“偏大”、“偏小”或“等于”.下同).碳元素的质量分数将
(6)粗还原铁粉样品的质量为10.000g,装置B,E分别增重0.180g和0.220g.计算样品中氧和碳元素的质量分数(要求计算过程).

【题目】某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
(1)【教师提醒】它由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成. 【提出猜想】红色粉末可能的组成有:①只有Cu;②只有;③是Cu、Fe2O3的混合物
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解.甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为的观点正确(填“甲”或“乙”).
(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按右图在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:

反应前

反应后

Ⅰ组

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g

玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

Ⅱ组

洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g

洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g

【交流讨论】
在装置A中先通CO气体的作用是
(3)应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第组(填序号).
(4)写出A装置中发生反应的化学方程式;实验中观察到A装置中的现象为
(5)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?(填“需要”或“不需要”),理由是
(6)【反思评价】丁同学指出:从环保角度,如图装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?

【题目】钢铁是使用最多的金属材料.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验.
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4 H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是
(2)C装置无明显现象,C装置的作用是
D装置中浓硫酸的作用是
(3)E装置中的实验现象是
(4)F装置的作用是
(5)实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:

图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式 . 该反应中单质铝与一氧化碳有相似的(填“氧化”或“还原”)性.
(6)实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
提出问题:任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
实验方案:

实验组别

实验操作

实验现象

结论

实验1

取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.

黑色粉末变成
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色.

Zn和CuO能发生置换反应.

实验2

取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.

发生爆炸,黑色粉末变成红色.
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈色.

实验3

取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.

粉末无变化

Cu、Fe2O3不能反应.


(7)实验总结:金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似.

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