11.地球上的金属资源广泛地存在地壳和海洋中,工业上主要从含有金属元素并有开采价值的矿石提炼金属.
(1)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是Fe2O3
(2)磁铁矿的主要成分Fe3O4.在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中$\frac{1}{3}$是Fe2+,$\frac{2}{3}$是Fe3+.请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20.
(3)工业上主要采用高炉炼铁,常用到的原料有铁矿石、焦碳、石灰石和空气.其中,焦碳的作用是燃烧提供热量或生成一氧化碳.(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;Fe3O4和盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁;含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN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:Fe、FeO和Fe2O3
【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不成立
Ⅱ取少量操作Ⅰ所得滤渣于试管,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量KSCN溶液黑色固体全部溶解,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的澄清石灰水烧杯中.澄清石灰水变浑浊猜想1不成立,猜想3成立.
10.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动.以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格).
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中.
【学生板演】该反应的化学方程式H2SO4+2NaOH═Na2SO4 +2H2O.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4                猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH          猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是猜想四.
【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有NaOH.
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
实验方案测溶液pH滴加Na2CO3溶液滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象试纸变色,对比比色卡,pH<7产生白色沉淀
实验结论溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的.
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出【实验探究】(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中.
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是BaCl2与Na2SO4反应也会生成白色沉淀,不能证明一定有H2SO4存在.
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