题目内容
【题目】(10分)某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等,主要反应过程如下:
请回答:
(1)步骤1所涉及的化学反应方程式为__ ______ _。
(2)步骤2的化学方程式 。
(3)某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O3 80%的赤铁矿,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是_________t(结果保留整数)。
(4)向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,则滤渣中一定不含有_______(填化学式),滤液中一定含有的溶质是______(填化学式)。
【答案】(1)C+O2=高温=CO2 CO2+C=高温=2CO
(2)3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2
(3)2857
(4)Fe Fe(NO3)2
【解析】
试题分析:焦炭在空气中加热会发生反应产生二氧化碳;二氧化碳高温会产生一氧化碳,然后一氧化碳和氧化铁反应产生铁来冶炼金属;设日产含铁98%的生铁的质量是X
3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2
160 112
5000t×80% X×98% 列比例式得:160:(5000 t×80%)=112:(X×98%) X=2857
向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生说明滤渣中没有铁粉,加入的铁就会反应进入溶液中,所以滤液中一定含有的溶质是Fe(NO3)2。
【题目】(10分)常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_________。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____________。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_______________________________。
【 拓展 】 把赤铁矿冶炼成铁,其主要反应原理是在高温下,一氧化碳夺取铁矿石里的氧,将铁还原出来,请写出化学反应方程式:______________________________________。