题目内容
【题目】我国是一个钢铁大国,钢铁产量为世界第一。某化学实验小组的同学用下面的装置在实验室中模拟炼铁。请你和他们一起完成相关探究。
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(1)操作顺序是实验成败的关键,对于该实验,应______________________(填“先通入一氧化碳”或“先点燃酒精灯”)。
(2)反应中可观察到粗玻璃管内的固体逐渐由_________色变成__________色,写出该反应的化学方程式____________________。
(3)产物的检验:
①初步检验:甲同学想对反应后的产物进行初步检验,请你帮他想出一个物理方法:____。
②进一步验证:乙同学想用化学方法对产物进一步验证,他将反应后的黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液中,发现只有部分变红。请写出生成红色物质的化学方程式:_____。
(4)质疑与探究:
①乙同学对产物的成分产生了质疑,查阅相关资料之后得知,一氧化碳还原氧化铁是一个逐渐的过程。
首先是Fe2O3被还原为Fe3O4:3Fe2O3 + CO
2Fe3O4 + CO2。
然后是Fe3O4被还原为FeO:______
______。
最后是FeO被还原为Fe:FeO + CO
Fe + CO2
②通过以上分析,甲乙两位同学对反应后黑色固体的成分进行了猜想:
已知:FeO、Fe3O4均为黑色,且Fe3O4有磁性。FeO、Fe3O4都不与硫酸铜溶液反应。
猜想一:Fe与Fe3O4; 猜想二:Fe与FeO; 猜想三:Fe与Fe3O4和FeO。
③为了对产物固体的成分进行更客观的分析,甲乙同学将所做实验整理如下:
实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
将反应后得到的黑色粉末 用磁铁吸引 | ________ | 猜想一 成立 |
将反应后得到的黑色粉末 加入足量的硫酸铜溶液中 | ________ |
④实验反思:为了提高铁的产率,应适当________(填“降低”或“提高”)反应温度。
【答案】先通入一氧化碳 红棕 黑 Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2 用磁铁吸引 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe3O4+CO 3FeO+CO2 全部被吸引 部分变红 提高
【解析】
(1)一氧化碳具有可燃性,为了防止爆炸,加热前一定要先通入一氧化碳气体,然后给玻璃管加热;
(2)一氧化碳能把红棕色的氧化铁粉末还原成黑色的铁粉,同时生成二氧化碳,化学反应式是:Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(3)产物的检验:
①初步检验:甲同学想对反应后的产物进行初步检验,由于铁可以被磁铁吸引,物理方法:用磁铁吸引观察是否能被吸引;
②铁可以与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)①由题意可知:第二步反应的反应物是Fe3O4、CO,生成物是FeO、CO2,配平化学方程式,左边填:Fe3O4+CO,右边填:3FeO+CO2;
②Fe与Fe3O4都可以被磁铁吸引,将反应后得到的黑色粉末用磁铁吸引,如果全部被吸引,则说明猜想一成立;进一步证明,被吸引的是铁还是铁与四氧化三铁的混合物,将反应后得到的黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液中,如果部分变红,则说明猜想一成立;因此:
实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
将反应后得到的黑色粉末 用磁铁吸引 | 全部被吸引 | 猜想一 成立 |
将反应后得到的黑色粉末 加入足量的硫酸铜溶液中 | 部分变红 |
④由于在600℃以上Fe2O3才逐步转化为铁,所以提高温度有利于提高铁的产率。
【题目】上清豆腐为鹰潭市上清镇的传统特色名肴之一,在龙虎山可称一绝。上清豆腐不但味美。而且营养丰富(营养成分如表)。是以优质的大豆,配上泸溪河的天然矿泉水。经制浆(将大豆制成豆浆)及凝固成形[热豆浆与凝固剂(石膏:主要成分硫酸钙)作用下凝固成凝胶体,即豆腐]两步精制而成。请根据要求填空:
项目 | 每100克含营养素(参考) | |
蛋白质 | 13.7克 | |
脂肪 | 3.6克 | |
碳水化合物 | 4.3克 | |
水 | 60克 | |
纤维素 | 0.3克 | |
无机盐 | 铁、镁、锌、钙、磷等 | 约1.5克 |
(1)上清豆腐中含有的人体含量最高的金属元素是_____(填化学用语);
(2)石膏(主要成分硫酸钙)中含有的原子团离子是_____ (填化学用语);
(3)画出镁原子结构示意图_____;
(4)水的用途非常广泛,写出水中氧元素的化合价_____ (填化学用语);
(5)从营养角度,上清豆腐含有人体_____种基本营养素。