精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究:

【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:

FexOy+yH2xFe+yH2O  Fe3C+2H23Fe+CH4粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为:  .

(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式  .

(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以作燃料提供反应所需高温外,还能  .

【含量测定】甲同学为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数,按如下装置进行实验.

已知:3CH4+4Fe2O33CO2+6H2O+8Fe,浓硫酸有吸水性,碱石灰不仅能吸收水而且能吸收CO2.(假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响).

(3)主要实验步骤如下:

①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,称量样品和必要装置的质量;

②缓缓通入纯净干燥的H2;

③点燃C处酒精灯;

④点燃A 处酒精灯;

⑤分别熄灭A、C处酒精灯;

⑥  ;

⑦再次称量必要装置的质量.

(4)步骤②的目的是 ,验证该步骤目的达到的实验方法是  .

(5)反应后C装置中的现象是  .

(6)装置F的作用是  .

(7)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将  (“偏大”、“偏小”或“不变”).

(8)实验后,甲同学根据装置 (填A、B、C、D、E、F)的增重分别算得样品中氧和碳元素的质量分数.

(9)乙同学将10.0克粗还原铁粉样品与足量稀盐酸充分反应,经测定共产生0.3克气体.计算该粗还原铁粉样品中铁单质的质量分数.(要求写出计算过程)


金属是一种重要的材料,人类的生活和生产都离不开金属,全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一.

(1)兴趣小组的同学想探究钢铁锈蚀的条件,他将一个干净的铁钉放入试管中(如图一),定期观察并记录现象.图一中最先锈蚀的部位  (填写A、B或C);举出一种防止钢铁锈蚀的具体方法  ;

      

(2)根据图二的应用实例,试说出金属具有的一点物理性质  ;

(3)铝的活动性比铁强,但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性,原因是  ;

(4)下表中不同的金属被开发、利用的年代不同,决定这一先后顺序的关键因素是  ;

A.金属的活动性           B.金属的导电性

C.金属的延展性           D.地壳中金属元素的含量

(5)用质量相等的镁粉和铝粉,分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图三所示.则下列说法中正确的是  ;

A.曲线a、b分别表示镁、铝的反应情况    

B.盐酸均反应完,镁恰好完全反应,铝剩余

C.盐酸均反应完,镁、铝也恰好完全反应  

D.镁、铝都反应完,盐酸有剩余

(6)联想到工业上用铁矿石冶炼铁,他们在实验室用CO还原氧化铁,实验如图四所示

①A、B处发生的现象分别是A  、B  ;

②为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否要先断开A和B的连接处?  (填“需要”或“不需要”),理由是 气体会一直通到装置冷却,不会发生倒吸 .

反应时间

t0

t1

t2

t3

烧杯和药品的质量/g

166.5

166.3

166.1

166.1

(7)兴趣小组的同学又准确称取了11.5克生铁样品,放入装有100.0g稀硫酸(足量)的烧杯中(烧杯质量为55.0g).在化学反应过程中对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了四次称量,

记录如表.求:①反应中产生氢气  克;②反应后所得溶液中溶质质量分数.(结果精确到0.1%)

    

 0  135358  135366  135372  135376  135382  135384  135388  135394  135396  135402  135408  135412  135414  135418  135424  135426  135432  135436  135438  135442  135444  135448  135450  135452  135453  135454  135456  135457  135458  135460  135462  135466  135468  135472  135474  135478  135484  135486  135492  135496  135498  135502  135508  135514  135516  135522  135526  135528  135534  135538  135544  135552  211419 

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