【题目】铁是常用金属。某活动小组进行下列实验:
(一)该小组的同学设计了如图所示的铁与水蒸气反应的装置图,请回答下列问题:
(1)图Ⅰ为产生水蒸气的装置,图Ⅱ为铁与水蒸气反应生成磁性氧化铁的装置,写出图Ⅱ中硬质玻璃管B内发生反应的化学方程式:________________________________________。
(2)图Ⅰ、Ⅱ两处均需加热,应先对__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)加热。
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(二)该小组的同学模拟用废铁屑(杂质与盐酸不反应)制高级涂料氧化铁粉末,并测定废铁屑中铁的质量分数。实验方案如下:
步骤序号 | 实验操作 |
① | 取3g废铁屑装于试管中,加入足量的稀盐酸至充分反应(必要时微热),过滤。 |
② | 向步骤①的滤液中滴加足量的氯水(主要成分为Cl2),充分反应。 |
③ | 向步骤②的溶液中加入氢氧化钠溶液至沉淀恰好完全。 |
④ | 过滤、洗涤、干燥、灼烧、称量,得3.2g固体。 |
(3)第②步的目的是将氯化亚铁全部转化成氯化铁,写出氯气与氯化亚铁反应的方程式:________________。
(4)步骤④中,如何证明沉淀洗涤干净?请简述操作步骤:______________________。
(5)该废铁屑中铁的质量分数为__________。
【题目】下列关于化学实验的“目的——操作——现象——结论”的描述正确的是( )
选项 | 实验目的 | 实验操作 | 实现现象 | 实验结论 |
A | 检验稀盐酸和氢氧化钠溶液是否恰好完全反应 | 在反应后的溶液中滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 | 恰好完全反应 |
B | 检验某气体是否是CO2气体 | 将气体通入紫色石蕊溶液中 | 溶液变红 | 原气体一定是CO2 |
C | 鉴别海水和蒸馏水 | 蒸发结晶 | 液体消失,无残留物 | 该液体为蒸馏水 |
D | 检查装置的气密性 |
| 两端液面相平 | 气密性良好 |
A. A B. B C. C D. D
【题目】某化学兴趣小组进行了实验室模拟炼铁。
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【实验步骤】
(1)组装仪器,并_______________________________。
(2)装入药品后,先通入一氧化碳,待排尽装置内空气后,再点燃 _________________(填仪器①的名称)。
(3)当______________________时,停止加热。
(4)待玻璃管内物质冷却后,___________________________。
【分析与讨论】小王同学认为该黑色固体全部是铁,但小李同学提出了质疑,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;Fe2O3与CO反应的固体生成物与温度的关系:
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②相关物质的一些性质
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)于是该小组同学将反应后的黑色固体,用磁铁吸引,发现黑色固体粉末能全部被吸引。因此可推断黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和______________。
(2)为进一步确定黑色固体的成分,小组同学进行了定量测定。按实验设计,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64.80g(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63.68g(冷却到室温称量)
通过实验中获得的数据进行计算,可得出黑色固体粉末的成分及质量分数为______________________。
【反思与评价】
(1)小组同学经过讨论认为,一氧化碳还原氧化铁时,若要得到较纯的铁,应该__________(填序号)。
①可适当提高反应温度 ②适当延长加热时间 ③固体要粉碎
(2)上述装置有一明显缺陷,请加以改正______________________________。
【实践应用】
某钢铁公司用480万吨含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁,请问能得到含杂质5%的生铁_____________万吨?(要有计算过程,结果保留一位小数)