题目内容

【题目】我国钢铁年产量居世界第一,为国民经济的发展奠定了坚实的基础。

(一)工业炼铁

工业上以空气、铁矿石、石灰石和_____(写名称)为原料来冶炼生铁。石灰石的作用是_____,铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,某炼铁厂用赤铁矿来炼铁,其炼铁的主要原理是_____(用化学方程式表示)。

(二)铁生锈探究

已知某铁锈的成分为 Fe2O3xH2OFeCO3,某兴趣小组的同学在老师指导下测定其组成。

(提出问题1)铁锈的成分是什么?

根据铁锈的成分推测,反应物除了空气中的氧气和水蒸气之外,还有_____参加了反应。

(提出问题2)如何确定此铁锈的组成?

(查阅资料)

①Fe2O3xH2O失去结晶水温度为110℃,FeCO3282℃分解为FeOCO2Fe2O3 300℃时不分解。

本实验条件下,二氧化碳气体的密度为1.80g/L,装置内空气中的水蒸气和二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。

(设计方案)兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置(夹持仪器省略)进行实验。

B装置中药品足量)

(实验步骤)

连接仪器,并_____

取一定量此铁锈样品,准确称得其质量为 5.44g

按图所示装入药品,测量并记录相关数据I

连接 ABC 装置,关闭装置A中活塞,C装置读数后,控制A装置在300℃进行实验。当观察到C装置中有_____现象时,停止加热,待装置冷却后,再次测量并记录相关数据Ⅱ。

(相关数据)

A 装置的质量/g

55.44

53.92

B 装置的质量/g

102.00

103.08

C 装置读数/mL

0

244.4

(问题讨论)

1)装置B中浓硫酸的作用是_____

2)量气管中水面上放油的目的是_____

3)分析计算测量的数据,求FeCO3的质量(写出计算过程)。_________

4)下列数据组合能确定Fe2O3xH2Ox的是_____(填序号)。

①AB 装置反应前后测得的数据

②AC 装置反应前后测得的数据

③BC 装置反应前后测得的数据

(拓展)请你列举一条生活中防止菜刀生锈的措施_____

【答案】焦炭 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 二氧化碳 检查装置气密性 量气管内液面不再下降 除去气体中的水蒸气 防止二氧化碳溶于水 1.16g ①②③ 保持菜刀的清洁与干燥(或涂抹一层植物油)

【解析】

(一)工业上以空气、铁矿石、石灰石和焦炭为原料来冶炼生铁。石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣,铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,某炼铁厂用赤铁矿来炼铁,其炼铁的主要原理是在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳;故填:焦炭;将矿石中的二氧化硅转变为炉渣;3CO+Fe2O32Fe+3CO2

(二)[提出问题1]根据铁生锈的成分推测,参加反应的除了空气中的氧气和水蒸气之外,还有二氧化碳参加了反应;故填:二氧化碳;

[实验步骤]

连接仪器,并检查装置气密性。故填:检查装置气密性;

取一定量此铁锈样品,准确称得其质量为 5.44g

按图所示装入药品,测量并记录相关数据I

连接 ABC 装置,关闭装置A中活塞,C装置读数后,控制A装置在300℃进行实验。当观察到C装置中有量气管内液面不再下降现象时,停止加热,待装置冷却后,再次测量并记录相关数据II.故填:量气管内液面不再下降;

[问题讨论](1)浓硫酸具有吸水性,所以装置B中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气;故填:除去气体中的水蒸气;

2)量气管用来测量二氧化碳的体积,因此要加入植物油防止二氧化碳溶于水;故填:防止二氧化碳溶于水;

3)生成二氧化碳的体积为244.4mL0.244L,其质量为:1.80g/L×0.244L0.44g

FeCO3的质量为x,则:

x1.16g

答:FeCO3的质量为1.16g

4)下列数据组合能确定样品组成的是:①AB 装置反应前后测得的数据;②AC 装置反应前后测得的数据;③BC 装置反应前后测得的数据;故填:①②③

[拓展]保持菜刀的清洁与干燥(或涂抹一层植物油)可以防止生锈。故填:保持菜刀的清洁与干燥(或涂抹一层植物油)。

练习册系列答案
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【题目】某小组同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行探究。

【提出问题】①三种溶液的酸碱性?

②它们与酸反应时溶液的pH如何变化?

【查阅资料】

pH

2~3

4~6

7

8~9

10~11

12~14

紫甘蓝汁液显示的颜色

紫红

浅紫

紫色

蓝色

绿色

黄色

【实验1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中,分别加入几滴紫甘蓝汁液,同时用蒸馏水进行对比实验,观察并记录现象如下:

液体名称

蒸馏水

碳酸氢钠溶液

碳酸钠溶液

氢氧化钠溶液

紫甘蓝汁液显示的颜色

紫色

蓝色

绿色

黄色

【实验2】向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中,逐滴加入一定浓度的盐酸,测得pH变化与时间的关系如图1所示。

【实验3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中,分别逐滴加入一定浓度的盐酸,测得pH变化与时间的关系如图2、图3所示。将图2与图3的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合。

【解释与结论】

(1)实验1得出三种溶液的碱性由强到弱的顺序为________________

(2)实验2证明了氢氧化钠能与盐酸发生反应,其理由是_________,实验结束,向反应后的溶液中滴加紫甘蓝汁液,观察到的现象是_________

(3)实验3中,b点的溶质为_________,c点后发生反应的化学方程式为_________

(4)依据实验3获取的信息,鉴别Na2CO3NaHCO3固体的实验方案为_________

【题目】(8分)同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象,产生疑问:两种物质是否发生了化学反应? 在老师的帮助下,他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液与NaOH溶液发生了反应。

(1)实验装备

查阅资料:NaHCO3+NaOH=====Na2CO3+H2O

用一定溶质的质量分数的NaHCO3、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。

NaHCO3溶液

NaOH溶液

Na2CO3溶液

加入稀盐酸

现象

无明显变化

产生气泡

加入澄清石灰水

溶液变浑浊

无明显变化

现象

加入CaCl2溶液

无明显变化

溶液变浑浊

溶液变浑浊

加热溶液至沸腾,将

气体通入澄清石灰水

澄清石灰水

变浑浊

澄清石灰水

无明显变化

澄清石灰水

无明显变化

表中的现象为_________,现象对应反应的化学方程式为_________。

(2)实验过程

【实验1】证明反应生成了Na2CO3

同学们选用上表实验中的药品,设计了如图所示实验,先在NaHCO3溶液中加入A溶液,无明显现象,再滴加NaOH溶液,溶液变浑浊,则A溶液是__________。 有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成,其理由是_________。为了证明有Na2CO3生成,需要继续进行的操作是____________。

【实验2】证明反应后NaHCO3不存在

同学们参考上表中的实验,又设计了一个实验,虽然没有观察到明显的实验现象,但可以证明反应发生了,该实验方案是_________。

(3)实验反思

通过实验1和实验2说明,对于没有明显现象的化学反应,可以从两个不同的角度证明反应的发生,这两个角度是___________。

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