题目内容
【题目】工业上可以用FeSO4制取铁。
方案一：FeSO4
Fe2O3
Fe
(1)已知FeSO4在高温的条件下会生成Fe2O3和两种硫的氧化物，请写出相应的化学方程式___。
(2)实验室中完成反应2时，固体颜色的变化是____。
方案二：已知FeCO3
FeO +CO2↑；C +CO22CO
(3)硫酸铵在农业上可以用作氮肥，其中N元素的质量分数为___。
反应Ⅱ中往往还加入碳酸钙，碳酸钙能将煤燃烧生成的含硫物质除去。焙烧时间与铁金属化率的转化关系如图：
(4)曲线a、b差异的原因是_____。
(5)反应Ⅱ加入煤的作用是______、_____。粗铁粉中一定含有的杂质为_____。
（反思）工业上常采用方案二制取粗铁粉。请分析不用方案一的原因是___。
【答案】2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 由红棕色变为黑色 21.2% 碳酸钙分解生成的二氧化碳与碳反应，生成了更多的一氧化碳使更多的铁的氧化物转化为铁 燃烧产生高温 与二氧化碳反应生成一氧化碳 碳 反应生成硫的氧化物会污染环境且硫的氧化物会腐蚀金属设备
【解析】
（1）根据硫的两种常见氧化物是二氧化硫和三氧化硫,写出相应的化学方程式：2FeSO4 Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑；
（2）Fe2O3的颜色是红棕色,Fe的颜色是黑色,实验室中完成反应②时,固体颜色的变化是:由红棕色变为黑色;故填:由红棕色变为黑色；
（3）溶液B中的溶质是硫酸铵，其中营养元素是N，质量分数为：
×100%≈21.2%；
（4）曲线a、b差异的原因是：碳酸钙分解生成的二氧化碳与碳反应,生成了更多的一氧化碳使更多的铁的氧化物转化为铁；
（5）反应Ⅱ加入煤的作用是：燃烧产生高温，与二氧化碳反应生成一氧化碳；粗铁粉中一定含有的杂质为碳；
反思：工业上常采用方案二制取粗铁粉，不用方案一的原因是:反应生成硫的氧化物会污染环境且硫的氧化物会腐蚀金属设备。
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【题目】在CO2复习课上，小组合作激发了师生学习的热情：
（一）老师设计了如下图所示的实验装置，既可用于制取CO2，又可用于探究CO2性质。
说明：①装置I 中盛放的药品是石灰石和稀盐酸。
②装置III 中在小试管外壁贴有４片试纸：其中两端的两片用紫色石蕊溶液润湿，中间两片用紫色石蕊溶液浸过并晒干。
（1）实验时，打开K1，关闭K2，可用来制备CO2。Ⅰ中反应的化学式表达式为_________________，检验II 中气体收集满的方法是 ________________。
（2）实验时，关闭K1，打开K2，可用于探究CO2的性质。实验时III 中出现的现象是___________，有关反应的化学式表达式为______，该实验说明CO2具有的性质是_______________、 _____________。
（二）同学们把一瓶CO2气体（排空气法收集，并已验满）倒扣在盛水的水槽中，有的小组没有观察到水压入瓶中，有的小组观察到少量水压入瓶中。针对课堂中出现的现象，化学小组的同学在课外进行了探究。
（提出问题）按教材的说法“1体积水大约能溶解1体积CO2”，水槽中的水足够把集气瓶中的CO2气体全部溶解，为什么集气瓶中的水面不上升或上升很少呢？
（作出猜想）①排空气法收集到的CO2气体可能不纯。
②____。
③……
（进行实验）小组同学分别用排空气法和排水法各收集2瓶CO2，重复图B实验，在不同时间测得压入的水量占集气瓶容积的百分数，数据如下表。（已知：CO2在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度很小）
气体样本 | 1 | 2 | 3 | 4 |
收集方法 | 向上排空气法 | 向上排空气法 | 排水法 | 排水法 |
2小时 | 13.7% | 15.0% | 15.3% | 15.1% |
24小时 | 35.7% | 56.3% | 94.2% | 93.6% |
（得出结论）课堂中同学们没有观察到预期实验现象的原因是________。
（实验反思）该实验引发了同学们对向上排空气法收集CO2的纯度及CO2收集方法的思考。
（1）向上排空气法收集CO2的纯度。
小组同学用容积为150mL 的集气瓶，装入部分水，留一定量的空气，用CO2排出这些水。用此法收集到占空气体积分数不同的CO2气体，再将燃着的木条伸入集气瓶中，观察是否熄灭。试验不同浓度的CO2使燃着的木条熄灭的情况，实验结果如下表 。
实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 | |
集气瓶中预留水的体积 | 60mL | 45mL | 42mL | 39mL |
CO2的体积分数 | 40% | 30% | X | 26% |
燃着的木条状况 | 灭 | 灭 | 灭 | 不灭 |
上表中X的值为________。
（2）排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶（集气瓶容积相同）CO2气体，记录所需时间，如下表所示。
1 | 2 | 3 | 4 | |
排水法 | 35" | 43" | 43" | 43" |
排空气法 | 1'57" | 1'15" | 1'4" | 1'12" |
①每次收集气体时，需要反应开始一段时间后再收集，其原因是_______。
②综合上述实验，请你对CO2的两种收集方法做出评价：________。
【题目】下列装置用于实验室中CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：
（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：
组别 | 药品 | 实验现象 |
① | 碳酸钠粉末和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
② | 块状石灰石和稀硫酸 | 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
③ | 块状石灰石和稀盐酸 | 产生气泡速率适中 |
从制取和收集的角度分析，一般选择第____________（填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为_______________________。
（2）C装置用于检验二氧化碳气体，则C中所盛放的物质是___________________，发生反应的化学方程式是_____________________。
（3）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中观察到的现象是__________________________。
（4）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是________________________________。