题目内容

11．某化学兴趣
小组模拟工业炼铁，将炭粉和氧化铁粉末混合后加强热，反应一段时间后，缓慢冷却得到了黑色固体，并收集到了一瓶气体．对于黑色固体和收集到的气体，大家一致认为还需进一步研究，査阅资料获知以下信息：
物质铁粉FeOFe2O3Fe3O4
颜色灰黑色黑色红棕色黑色
能否被磁铁吸引能不能不能能
【探究一】黑色固体的成分
（1）小吴通过观察认为黑色固体肯定不含Fe2O3（填上表中物质）．
（2）待黑色固体充分粉碎后，小周用磁铁吸引黑色粉末，结果发现有少量没有被吸引上来，小施认为没有被吸引上来的黑色固体中应该有炭粉，她可以往这些粉未中加入足够多的盐酸来验证，同时也检验了是否存在FeO．
（3）小周刮下磁铁吸引上来的黑色粉末，然后用初中学过的知识和实验方法探究出这些粉末的成分，他的做法是：把这些粉末加入到足量的CuSO4溶液中，如观察到红色的铜，则有铁，如有黑色不溶物，则有四氧化三铁．
【探究二】气体的成分
【猜想】
（1）气体只含CO2  （2）气体只含CO （3）CO和CO2都有．
【实验验证】

小吴利用图1装置进行验证：
（1）A中装置应该选用图2装置图中的丙（填“甲”、“乙”或“丙”），所装药品为澄清石灰水，目的是：检验CO2是否存在．
（2）证明气体中含有CO的实验现象是：B装置中的黑色氧化铜变红．
（3）这套实验验证装置有明显的不足之处，请你指出：没有处理尾气，会污染环境．
【工业炼铁原理】工业炼铁原理是利用CO还原氧化铁，请写出该反应的化学方程式：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．

分析 【探究一】：（1）根据表中信息可知：氧化铁是红色的解答；
（2）根据碳与严肃不反应，解答；
（3）根据铁粉和四氧化三铁的性质进行探究；
【探究二】：
（1）根据炭粉和氧化铁粉末混合后加强热，反应一段时间后，缓慢冷却得到了黑色固体，并收集到了一瓶气体进行探究；
（2）根据一氧化碳还原氧化铜时会生成铜和二氧化碳解答；
（3）根据一氧化碳有毒，会污染空气解答；
【工业炼铁原理】根据工业炼铁原理分析解答．

解答 解：【探究一】
（1）根据表中信息可知：氧化铁是红色的，小吴通过观察认为黑色固体肯定不含氧化铁；
（2）待黑色固体充分粉碎后，小周用磁铁吸引黑色粉末，结果发现有少量没有被吸引上来，小施认为没有被吸引上来的黑色固体中应该有炭粉，她可以往这些粉未中加入足够多的盐酸来验证，同时也检验了是否存在FeO．
（3）把这些粉末加入到足量的CuSO4溶液中，如观察到红色的铜，则有铁，如有黑色不溶物，则有四氧化三铁；
【探究二】：
【猜想】
炭粉和氧化铁粉末混合后加强热，反应一段时间后，缓慢冷却得到了黑色固体，并收集到了一瓶气体，该气体：气体只含CO2；气体只含CO；CO和CO2都有；
（1）洗气装置应长进短处，A中装置应该选用图2装置图中的丙；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所装药品为澄清石灰水，目的是：检验CO2是否存在；
（2）一氧化碳还原氧化铜时会生成铜和二氧化碳，证明气体中含有CO的实验现象是：B装置中的黑色氧化铜变红；
（3）由于一氧化碳有毒能污染空气需要处理尾气，这套实验验证装置有明显的不足之处是：没有处理尾气，会污染环境．
【工业炼铁原理】工业炼铁原理是利用CO还原氧化铁，该反应的化学方程式为：3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
答案：
【探究一】
（1）Fe2O3；
（2）盐酸；
（3）把这些粉末加入到足量的CuSO4溶液中，如观察到红色的铜，则有铁，如有黑色不溶物，则有四氧化三铁．
【探究二】【猜想】（3）CO和CO2都有
【实验验证】（1）丙；   检验CO2是否存在；
（2）B装置中的黑色氧化铜变红；
（3）没有处理尾气，会污染环境．
【工业炼铁原理】3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2

点评 此题是与炼铁相关的实验探究题，综合性较强，尤其是利用数据对混合物的判断提高了试题的难度，本题是一道实验设计题，解题的关键是掌握有关一氧化碳的性质以及还原氧化铜时的注意事项，属基础性实验知识考查题．

练习册系列答案
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1．下列对化学用语表示正确的是（　　）
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D．$\stackrel{+2}{Mg}$O：氧化镁中镁元素的化合价为+2价
2．由缺钙引发的疾病是（　　）
A．侏儒症B．甲状腺肿大C．佝偻病D．引起贫血
19．水垢的主要成份为CaCO3，还可能含有Mg（OH）2和MgCO3（不考虑其它成分），现取2.50g水垢，加入3.65%足量的稀盐酸，测得生成CO2的质量为1.21g．则下列推断正确的是（　　）
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（1）每年因金属锈蚀造成很大浪费，钢铁生锈实际是铁与空气中的氧气和水蒸气发生化学反应，所以常在钢铁表面采取镀上一层不易锈蚀的金属措施（只写一种），以防止钢铁生锈．
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【实验步骤】任取少许两种溶液于试管中，再用滴管取另一种溶液，分别滴加到上述两支试管中．
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1．下列说法中错误的是（　　）
A．金刚石、石墨和C60都属于碳单质B．物质都是由分子构成的
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