题目内容
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____________。
(2)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1/3是
Fe2+,2/3是Fe3+。请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式:__________________________。
(3)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________________________________________________(仅答一点)。
(4)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1:Fe 猜想2:Fe和Fe3O4;
猜想3:Fe和FeO; 猜想4:____________。
【实验探究】限选试剂:CO、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.________________________________________________________________________ | 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CO,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定量的____________的烧杯中 | __________________ | 猜想l不成立, 猜想3成立 |
(1)Fe2O3 (2)Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O
(3)生成用于还原铁矿石的还原性物质CO(合理即可)
(4)[猜 想]Fe、Fe3O4和FeO
[实验探究]Ⅱ.取第Ⅰ步过滤所得固体装入试管中,加入足量的盐酸,随后滴入几滴(或少量)KSCN溶液 Ⅲ.澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
甲乙小组按如图1所示实验探究蜡烛的燃烧产物,获得了不同的实验现象.
甲组:烧杯内壁有无色液滴
乙组:烧杯内壁有无色液滴,烧杯底部附着有黑色固体
【提出问题】同学们查阅教材实验,得知无色液滴是水,但黑色固体是什么呢?
【实验验证]利用如图2所示装置,甲,乙小组的同学分别设计了以下方案进行验证.
| 实验操作 | 实验现象 | |
| 甲组 | 取少量该黑色固体于a中,通入空气,点燃酒精灯加热. | 黑色固体燃烧, ① ,b中溶液变浑浊. |
| 乙组 | 取少量该黑色固体于a中,通入 ② ,点燃酒精灯加热. | 黑色固体剧烈燃烧,发出白光,b中溶液变浑浊. |
【分析与结论】
(1)实验结束时,停止通入气体,后续实验操作顺序应是 (填字母序号).
A.熄灭酒精灯,停止加热 B.将试管b移走
(2)b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了 ,由此可推断猜想正确,理由是 .
【反思】
(1)进一步实验发现,罩在火焰上方的烧杯位置越低,产生黑色固体越多.查阅资料可知:蜡烛+氧气(足量)→二氧化碳+水;蜡烛+氧气(少量)→一氧化碳+水;…由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是 烧 .
(2)甲、乙小组最终证明了蜡烛中一定含有 (填字母序号).
A.碳、氢和氧三种元素
B.碳和氧两种元素
C.碳和氢两种元素.
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