题目内容

某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。

【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;
②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;
③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑。
④
物质性质
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化铁
铁粉
颜色
黑色
黑色
红色
黑色
能否被磁铁吸引
能
不能
不能
能
 
【实验与猜想】
(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和     。
(2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、 b.       、c.       。
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)       。
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有       。

A.收集CO    B.吸收CO2    C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。
(6)上述反应产生CO2的质量为     g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。     。(需要有计算过程)
(1) 氧化亚铁 ;(2)b. 四氧化三铁 ;c. 铁和四氧化三铁 ;
(3) 四氧化三铁 ;(5)   AB     ;(6)     6.6    g;(7)80%

试题分析:(1)磁铁能吸引铁和四氧化三铁不能吸引氧化铁和氧化亚铁,故该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和氧化亚铁,(2)磁铁能吸引铁和四氧化三铁,所以黑色粉末可能是:a.全部为铁、b. 四氧化三铁、c. 铁和四氧化三铁 ;(3)由实验①②的数据可知黑色固体粉末为四氧化三铁,(5)一氧化碳还原氧化铁时,有多余的一氧化碳排出,一氧化碳是污染空气的气体,实验中药测出二氧化碳的质量故选AB,(6)由图可知氢氧化钠溶液的质量增加6.6g,故二氧化碳的质量为6.6g,
(7)解:设该样品中氧化铁的质量为x
3CO+ Fe2O3  2 Fe +3CO2?
160                132
X                  6.6g

x=8.0g
样品中氧化铁的质量分数为:x100%=80%
练习册系列答案
相关题目
小明发现家中一枚戒指生满了铜绿,他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
[查阅资料]
①真金在空气中不会生锈,生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金;
②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿,其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],
碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。据上述资料可推知,碱式碳酸铜
由        种元素组成。
[实验探究]
将该枚生满铜绿的戒指加入过量稀盐酸中,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
(1)小明认为:气体中除了含有CO2外,还可能含有的气体是           。产生该气体的化学反应方程式为                       。
(2)小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外,还应该含有      、     。他取适量上述蓝绿色溶液,加入光亮的铁片,观察到了现象:①          ,②           ,从而证实了自己的观点。
(3)小娟取适量新制的FeCl2溶液,加入锌粒,一段时间后,溶液颜色变浅。发生反应的化学方程式为                         。结合小华的实验可推知:铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是            。
(4)小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的质量分数,取一枚同材质的“金戒指”,
称得质量为3.8g。在老师的指导下,将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处
理后,最终得到纯净的氧化铜,称得质量仍然为3.8g(实验过程中铜元素损失忽
略不计)。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少?(写出计算过程)
实验室中有一瓶标签受损的无色液体,如图所示.这瓶无色液体是什么呢?实验员老师告诉大家,该液体目前只能是过氧化氢溶液和蒸馏水中的一种.

(1)大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水,理由是                     。
(2)为确定该液体成分,同学们继续进行了如下实验探究:
 实验操作
 实验现象
 实验结论
  
【反思交流】
(3)大家认为标签受损的原因可能是                               。
(4)通过学习大家知道我国淡水资源缺乏,而海水淡化是未来生活一种重要来源。自然界中的溴元素绝大多数存在于海洋中,其元素符号为Br,根据中文名称 “溴”推测:该元素位于元素周期表     (填“左侧”、“右侧”或“中部”)。
(5) 小明同学从水产市场带回一瓶浑浊的海水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水.其实验过程如下所示。请你参与实验并回答:

1) 加入絮凝剂A的作用是                     ,操作①的名称是        。
2)下列对该操作①过程及结果描述正确的是(  )(填编号)
A.此过程发生的是物理变化          B.该操作是利用颗粒大小不同将混合物分离
C.该操作之后得到的“水”仍是咸的  D.该操作之后得到的“水”可以饮用
3)请仔细观察下面三幅图。

在上述实验过程中操作② 应选用三幅图中的装置是      (填序号),
操作③ 应选用的装置是       (填序号)。

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