【题目】(17分)钢铁是重要的金属材料,在工农业生产和生活中应用非常广泛。
I.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂,将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题:
(1)高炉炼铁中,焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外,还能 ;
(2)某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少?
II.实验探究炼铁原理某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。通过查阅资料知道:①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4
CO↑+ CO2↑+ H2O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳,反应方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
③常温下,Ca(OH)2微溶于水;于是他设计了下图的实验装置,结合装置回答下列问题:
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(1)图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置,你认为应选择下图中的 (填装置编号);
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(2)图中装置C、D的作用分别是 、 ;
(3)为了证明产物中有二氧化碳,装置F中的试剂应该是少量的澄清石灰水,该反应的化学方程式为 ;
(4)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是 。
(5)实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按上图进行实验,当E中固体全部变黑后,继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸,发现固体全部溶解,但无气泡产生。
查阅资料:a.铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b.Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下:
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根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是:① Fe3O4 ;② ③ 。
(6)定量分析 用电子天平称量得部分数据如下:
玻璃管质 | 玻璃管及其中固体的质量 | 装置F及其中物质的总质量 | |
反应前 | 28.20 g | 33.00 g | 300.0 g |
反应后 | 32.84 g | 300.4 g |
根据上述数据,请选择有效的数据,推断出反应后黑色固体的成分。(写出计算过程)
【题目】(6分)人类生存离不开能源。
(1)南京家用燃料的更新过程如下:
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①煤、液化石油气、管道煤气均属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
②下列有关家用燃料更新的理由,不正确的是_____(填字母序号)。
A.天然气属可再生能源
B.气体燃料比固体燃料利用率更高
C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
D.气体燃料便于管道输送
③相同条件下,气体体积比等于分子数比。现有一套以液化石油气(主要成分为C4H10)为燃料的灶具,若要改为以天然气为燃料的灶具,应采取的措施是
A.燃料气和空气的进入量都减小
B.燃料气和空气的进入量都增大
C.增大燃料气进入量或减小空气进入量
D.减小燃料气进入量或增大空气进入量
(2)乙醇(C2H5OH)是一种绿色燃料。将一定量的乙醇和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表:下列判断不正确的是
物质 | 乙醇 | 氧气 | 水 | 二氧化碳 | X |
反应前质量/g | 4.6 | 8 | 0 | 0 | 0 |
反应后质量/g | 0 | 0 | 5.4 | 4.4 | a |
A.表中a的值为2.8
B.X可能是这个反应中的催化剂
C.X可能含有氢元素
D.若起始时氧气的质量是9.6g,则无X生成