题目内容
16.地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,工业上主要是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属.(1)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是Fe2O3.
(2)工业上主要采用高炉炼铁,常用到的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气.其中,焦炭的作用是燃烧提供热量(产生一氧化碳).(仅答一点)
(3)由于铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,实验室用CO还原Fe2O3得到的铁中是否会含有Fe3O4和FeO,某同学设计了下列探究实验.
资料:FeCl3溶液与铁发生的反应是2FeCl3+Fe═3FeCl2,但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应;含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在.
【提出问题】CO还原Fe2O3得到黑色产物的成分是什么?
【猜想】
猜想l:Fe 猜想2:Fe和Fe3O4;
猜想3:Fe和FeO; 猜想4:Fe、FeO、Fe3O4
【实验探究】限选试剂:C0、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| Ⅰ取少量黑色产物加入到装有足量FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤. | 黑色固体部分溶解. | 猜想2和4都 不成立. |
| Ⅱ取少量操作Ⅰ所得的滤渣于试管中,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量的KSCN溶液. | 黑色固体全部溶解,溶液 不变红色. | |
| Ⅲ另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入C0,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定量的澄清石灰水 的烧杯中. | 澄清石灰水变浑浊. | 猜想l不成立, 猜想3成立. |
分析 (1)根据赤铁矿的主要成分进行分析;
(2)根据四氧化三铁和盐酸反应会生成氯化铁、氯化亚铁和水进行分析;
(3)根据焦炭具有还原性和可燃性进行分析;
(4)根据四氧化三铁的生成物完成猜想,然后依据各种生成物的性质以及题中所给的资料进行分析.
解答 解:(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁,所以赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是:Fe2O3;
(2)焦炭和氧气反应生成二氧化碳,会放出大量的热,所以焦炭的作用是:燃烧提供热量;
(3)磁铁矿的主要成分是Fe3O4,在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中$\frac{1}{3}$是Fe2+,$\frac{2}{3}$是Fe3+,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式为:Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;
(4)铁以及铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,结合猜想1、2、3,所以猜想4是Fe、FeO、Fe3O4;
依据含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在,可以将固体转化到溶液中,检验铁离子的存在验证猜想2、4,将 金属氧化物溶解可以用酸进行溶解,然后再利用还原剂还原氧化亚铁,检验氧化亚铁是否存在,验证猜想3,所以,
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量操作Ⅰ所得的滤渣于试管中,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量的KSCN溶液 | ||
| 澄清石灰水 | 澄清石灰水变浑浊 |
(2)燃烧提供热量;
(3)Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;
(4)Fe、FeO、Fe3O4;
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量操作Ⅰ所得的滤渣于试管中,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量的KSCN溶液 | ||
| 澄清石灰水 | 澄清石灰水变浑浊 |
点评 在解此类题时,首先分析题中的反应流程,然后结合学过的知识和题中所给的资料进行分析解答.
练习册系列答案
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6.某无色气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或几种,依次进行下列实验(假设每一步反应或吸收均完全):①无色气体在氧气中充分燃烧;②燃烧生成的气体通过盛浓硫酸的洗气瓶,装置质量增加10.8g;③再将剩余气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶,装置质量增加13.2g.下列推断不正确的是( )
| A. | 该气体可能含有CO和CH4 | B. | 该气体可能含有H2和CO | ||
| C. | 该气体可能含有H2、CO、CH4 | D. | 该气体可能只含有CH4 |
7.下列常用仪器的操作方法正确的是( )
| A. | 用酒精灯火焰直接加热烧杯 | |
| B. | 打开试剂瓶取用试剂后没及时盖瓶塞 | |
| C. | 将玻璃管一端润湿后,旋转着插入橡胶塞 | |
| D. | 取用试剂后将滴管清洗再放回原滴瓶 |
4.有三瓶无色无味的气体,分别是氧气,空气,二氧化碳,区别他们最简单的方法是( )
| A. | 测定气体的密度 | B. | 滴入澄清石灰水,震荡 | ||
| C. | 深入燃烧的木条 | D. | 滴入紫色石蕊试液,震荡 |
11.下列变化中,属于化学变化的是( )
| A. | 石油的分馏 | B. | 白酒挥发 | C. | 饭菜变馊 | D. | 水结冰 |
1.下列观点都是错误的,请写出相应的否定例证.
| 错误观点 | 否定的例证 | |
| 示例 | 生成盐和水的反应一定是中和反应 | CuO+2HCl═CuCl2+H2O |
| ① | 含氧元素的化合物一定是氧化物 | NaOH |
| ② | 盐的溶液都是中性的 | Na2CO3溶液显碱性 |
| ③ | 物质都是由分子构成的 | 氯化钠是由钠离子和氯离子构成的 |
5.
如图所示,气球与大气相通,胶头滴管中有某种溶液,挤压胶头后气球变大,则胶头滴管与的广口瓶物质中分别为( )
| A. | H2O与 CaO | B. | NaOH与CO2 | C. | 浓H2SO4与H2O | D. | 稀H2SO4与Zn |