题目内容

13．已知某金属X有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是X2O3；②它主要通过热还原法冶炼而成；③它的年产量位于金属之首．
（1）据此推断X是B（填选项字母）．
A．钛       B．铁       C．铝       D．铜
（2）在高炉中用含X2O3的矿物冶炼该金属的原理是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2（用化学方程式表示）．
（3）同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2O3的质量分数（装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的X2O3完全反应）：
①取矿物样品并称量该样品的质量；
②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量；
③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量；
④计算得出矿物样品中x2O3的质量分数．
你认为，该实验方案不一定（填“一定”或“不一定”）能准确测出矿物中X2O3的质量分数，理由是生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完全吸收（或石灰水可能吸收空气中的二氧化碳）．不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2O3的质量分数：分别测出反应前玻璃管和矿物样品的总质量、反应后玻璃管和剩余固体总质量（或测出反应后玻璃管内剩余固体的质量）从环保角度看，该装置的不足之处是无尾气处理装置．

分析 （1）年产量位于金属之首的是金属铁；
（2）高炉炼铁中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁；
（3）要测定矿物中X2O3的质量分数，可以根据生成的二氧化碳的质量或是反应前后固体物质的质量差来进行计算．

解答 解：（1）根据该金属年产量位于金属之首，可以确定该金属是铁，所以本题答案为：B；
（2）高炉炼铁中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁，此反应生成铁和二氧化碳，所以本题答案为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（3）石灰水是氢氧化钙的水溶液，氢氧化钙是微溶于水的物质，故所含的溶质少，不一定能将生成的二氧化碳全部吸收，而且从装置可以看出，石灰水直接与空气接触，可能吸收空气中的二氧化碳，所以不一定能准确测出矿物中X2O3的质量分数，还可以设计实验通过测定反应前后固体物质的质量差进行计算，由于一氧化碳有毒，必须进行尾气处理．
故答案为：不一定；生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完全吸收（或石灰水可能吸收空气中的二氧化碳）；分别测出反应前玻璃管和矿物样品的总质量、反应后玻璃管和剩余固体总质量（或测出反应后玻璃管内剩余固体的质量）；无尾气处理装置．

点评 本题考查的是金属铁的冶炼，可以依据课本已有知识作出回答，在涉及到矿物中氧化铁的含量测定时，必须注意测量结果的准确性，排除干扰因素．

练习册系列答案
相关题目
3．市场上某补钙剂的说明书如右图所示：
（已知葡萄糖酸钙的相对分子质量是430）
（1）葡萄糖酸钙[（C6H11O7）2Ca]中钙元素的质量分数为9.3%；
（2）此补钙剂中每片钙片含葡萄糖酸钙的质量分数为8%；
（3）每天能补充钙的质量为0.037g．
4．分类是化学研究用的方法．下列对物质分类正确的是（　　）
A．碳酸钙和二氧化碳都属于氧化物
B．氧气属于单质，液态氧属于混合物
C．净化后的空气是纯净物，碘酒是混合物
D．煤和石油都是混合物
1．张宁和刘明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞溶液变红，Na2CO3溶液也能使酚酞溶液变红．通过学习知道，碱溶液使酚酞溶液变红，是因为碱在水中离解出OH-，那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子使酚酞溶液变红呢？请你帮助他俩完成实验探究．
【提出问题】Na2CO3属于盐（填“酸”、“碱”、“盐”），为什么能使酚酞溶液变红？
【进行猜想】猜想一：Na+使酚酞溶液变红；猜想二：水分子使酚酞溶液变红；猜想三：CO32-使酚酞溶液变红．
【设计实验】（1）实验Ⅰ的目的是为了验证猜想一不成立．
（2）刘明同学认为实验Ⅱ没必要做，他的理由是酚酞试液中就有水分子（或氯化钠溶液中含有水分子）．
（3）实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液，振荡，酚酞试液变红．向变红后的溶液中滴加CaCl2溶液至过量，振荡出现的现象是白色沉淀，反应的化学方程式是CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl．（提示：CaCl2溶液呈中性）
总结：由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出猜想三正确．
张宁对此结论有些质疑，于是他查阅资料．
【查阅资料】Na2CO3溶液中，CO32-和H2O发生如下反应：CO32-+H2O=HCO3-+OH-
【得出结论】Na2CO3溶液中使酚酞溶液变红的粒子是OH-．
8．某校研究性学习小组在老师的指导下，对呼吸作用是否产生二氧化碳进行探究，现请你一同参与．
【提出问题】呼吸作用是否产生二氧化碳？
【设计方案并进行实验】
小雪：在试管中加入2mL蒸馏水，用一支玻璃导管插入水中吹气，结果未产生明显的现象．
小宁：在试管中加入2mL澄清石灰水，用玻璃导管向试管中的溶液吹气，产生的现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
【解释与结论】根据他们的方案和实验，小雪方案中的实验原理用化学方程式可表示为CO2+H2O=H2CO3．
小宁的结论为呼吸作用有CO2产生．
【评价与反思】小雪的方案若继续实验，也能得到与小宁同样的结论，请你设计方案：呼吸作用有CO2产生；向所得溶液中滴入1～2滴紫色石蕊试液，溶液变红（要求写出实验操作及产生的现象．）
18．20℃时，往10g KNO3溶液中加入4g KNO3晶体，充分搅拌后，尚有部分晶体未溶解，稍加热后，晶体全部溶解．下列说法中，正确的是（　　）
A．搅拌后加热前一定是饱和溶液B．搅拌后加热前一定是不饱和溶液
C．搅拌前一定是饱和溶液D．加热后一定是不饱和溶液
5．实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样．已知它是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种．小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：
提出问题：这瓶试剂可能是什么溶液呢？
交流讨论：根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是A
A．酸      B．碱       C．盐
查阅资料：
Ⅰ．Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性．
Ⅱ．测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下
物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3
溶解度g361092159.6
得出结论：小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是NaHCO3
设计实验并继续探究：
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得PH＞7，这瓶试剂不可能是NaCl
．
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液，他又进行了如下实验：
操作步骤实验现象结论及化学方程式
取样于试管中，滴加适量的稀盐酸适量的稀盐酸产生大量的气泡该溶液是碳酸钠溶液该溶液是碳酸钠溶液
拓展与应用：请你选择与小强不同的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液，你选择CaCl2等溶液．
2．下列各组物质间的反应，要借助酸碱指示剂才能判断出反应发生的是（　　）
A．石灰石与稀盐酸B．生锈的铁钉与稀盐酸
C．氧化铜与稀盐酸D．石灰水与稀盐酸
3．哈尔滨地铁3号线是哈尔滨地铁规划中内城的唯一一条环线．2014 年开始土建施工，2017 年建成开始试运营．下列说法不正确的是（　　）
A．3号线投入使用后，哈尔滨的市内交通会更加方便、快捷
B．铺设地铁的铁轨，使用的是韧性好、硬度大的不锈钢
C．3号线用B型车辆，铝合金车体．铝是年产量第二高的金属
D．轨道交通由于采用电气牵引，与公共汽车相比不产生废气污染

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