钢铁工业是国家工业的基础.
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(1)图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图,若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁,请写出A区所发生主要反应的化学方程式:
 

(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,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,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】
本实验中,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有四氧化三铁、氧化亚铁、铁.

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铁和
 

②进行猜想:黑色固体粉末可能有三种:
a.全部为铁     b.全部为四氧化三铁         c.
 

【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算,得出结论:猜想
 
(填“a”“b”或“c”)正确.
一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间.
②某同学实验完成后,发现过量的氢氧化钠溶液增重0.55g,则该同学通入装置的CO气体质量
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)0.35g.
③实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有
 

A.收集一氧化碳     B.吸收二氧化碳     C.检验二氧化碳.

(14分)草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4·xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.

 

 

5、铁的氧化物被CO还原所需的温度:

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):

 

 

【实验步骤】:

①连接好装置,   ▲  

②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;

③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;

  ▲   ,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;

⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;

⑥再次称量装置B、C的质量.

【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:

 

 

装置B的质量(/g)

装置C的质量(/g)

实验前

145.8

168.2

实验后

140.4

170.0

热分解装置质量为136.8g

 

【实验分析及数据处理】:

(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲   ,FeC2O4·xH2O中x的值为   ▲  

(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  

(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  

(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;(3分)

(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18)   ▲  

(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是   ▲  

(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式   ▲  

【反思应用】:

(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由   ▲  

(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么?   ▲  

(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式   ▲  

 

(14分)草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4·xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.

5、铁的氧化物被CO还原所需的温度:

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):

【实验步骤】:
①连接好装置,   ▲  
②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;
③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;
   ▲  ,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;
⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;
⑥再次称量装置B、C的质量.
【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:
 
装置B的质量(/g)
装置C的质量(/g)
实验前
145.8
168.2
实验后
140.4
170.0
热分解装置质量为136.8g
 
【实验分析及数据处理】:
(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  ,FeC2O4·xH2O中x的值为   ▲  
(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  
(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  
(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;(3分)
(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18)   ▲  
(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是   ▲  
(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式   ▲  
【反思应用】:
(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由   ▲  
(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么?   ▲  
(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式   ▲  

(14分)草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4·xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.

5、铁的氧化物被CO还原所需的温度:

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):

【实验步骤】:
①连接好装置,   ▲  
②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;
③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;
   ▲  ,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;
⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;
⑥再次称量装置B、C的质量.
【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:

 
装置B的质量(/g)
装置C的质量(/g)
实验前
145.8
168.2
实验后
140.4
170.0
热分解装置质量为136.8g
 
【实验分析及数据处理】:
(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  ,FeC2O4·xH2O中x的值为   ▲  
(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  
(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  
(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;(3分)
(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18)   ▲  
(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是   ▲  
(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式   ▲  
【反思应用】:
(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由   ▲  
(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么?   ▲  
(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式   ▲  

(14分)草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4·xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.

 

 

5、铁的氧化物被CO还原所需的温度:

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):

 

 

【实验步骤】:

①连接好装置,   ▲  

②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;

③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;

   ▲   ,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;

⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;

⑥再次称量装置B、C的质量.

【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:

 

 

装置B的质量(/g)

装置C的质量(/g)

实验前

145.8

168.2

实验后

140.4

170.0

热分解装置质量为136.8g

 

【实验分析及数据处理】:

(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲   ,FeC2O4·xH2O中x的值为   ▲  

(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  

(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了   ▲  

(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;(3分)

(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18)   ▲  

(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是   ▲  

(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式   ▲  

【反思应用】:

(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由   ▲  

(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么?   ▲  

(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式   ▲  

 

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