【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)
【答案】 检查装置气密性 酒精喷灯 红棕色粉末变成黑色 停止通入一氧化碳 氧化亚铁 四氧化三铁(31.5%)和铁(68.5%) ① ② ③ 在装置后加一燃着的酒精灯 212.2万吨
【解析】【实验步骤】
(1)实验之前应检查装置气密性;
(2)仪器①是酒精喷灯;
(3)当红棕色粉末变成黑色时,说明反应完成,停止加热;
(4)防止生成的铁被氧气氧化,所以实验完毕后继续通入一氧化碳,待玻璃管内物质冷却后,再停止通入一氧化碳;
【反思与评价】(1)黑色固体粉末全部能被吸引,说明黑色粉末中含有铁,或含有四氧化三铁,或含有铁和四氧化三铁,不可能含有氧化亚铁和氧化铁;
(2)依据实验测得的数据可知氧化铁的质量是:64.80g -60.0g=4.8g,这些氧化铁中含有的氧元素质量是:4.8g×
×100%=1.44g,由于反应前后固体的质量差即为氧化铁失去的氧的质量,所以可知反应前后失掉的氧的质量是:64.80g -63.68g =1.12g,所以该固体不可能全是铁,固体中还有1.44g-1.12g=0.32g氧元素没有失掉,所以设四氧化三铁质量为x,其x×
×100%=0.32g,x=1.16g,所以该固体粉末中四氧化三铁含量为;
×100%≈31.5%,含铁的质量分数为1-31.5%=68.5%;
【反思与评价】(1)一氧化碳还原氧化铁得到铁时需要较高的温度,若要得到较纯的铁,应该可适当提高反应温度、适当延长加热时间、固体要粉碎等;
(2)由于一氧化碳有毒,会污染空气,所以在装置后加一燃着的酒精灯,将一氧化碳燃烧掉;
【实践应用】解:设能得到含杂质5%的生铁质量为x
480万吨×60%×
×100%=x×(1-5%)
x≈212.2万吨。
答:能得到含杂质5%的生铁212.2万吨。
科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】地壳中含量最多的元素,含量最多的金属元素和空气中含量最多的元素共同组成的化合物,其化学式可能为( )
A.Al(NO3)3
B.Fe(OH)2
C.Al2O3
D.HNO3
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】学习生活中的化学,解释生活中的现象,化学就在我们的身边。
(1)生活中我们需要将水煮沸后饮用。从化学的角度看,将水加热煮沸既可以消毒杀菌,又可以_____。
(2)我们在打开汽水瓶盖时,有大量二氧化碳逸出,是因为_____。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】金属及金属材料和我们密切相关。
I、世界上最常见、应用很广泛的合金材料是_______和_________。
II、将镁铝合金与铝片相互刻划,在铝片表面留下了明显划痕,说明镁铝合金的硬度______铝的硬度(填“大于”或“小于”)。
III、许多金属与酸反应都能生成氢气。
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(1)仪器的名称 a__________________ b______________________
(2)适合于实验室制取氢气的发生装置是__________(填序号,下同),收集装置是___________
(3)请写出一个用于实验室制备氢气的化学反应方程式___________________________
IV、黄铜(铜锌合金)是我们生活中一种常见的金属材料,常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。
(1)黄铜外观和黄金很像,下列方法不可用于区分黄铜和黄金的是________(填序号)
A.比硬度 B.灼烧 C.用磁铁吸引 D.放入稀盐酸中
(2)为了测定某黄铜样品中铜的质量分数,取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.1g。该黄铜样品中铜的质量分数为________(计算结果保留一位小数)
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】下列实验现象描述正确的是
A.木炭在空气中燃烧:发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
B.红磷燃烧:产生大量白烟,生成白色的固体
C.铁和硫酸铜溶液反应:有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色
D.甲烷在空气中燃烧:发出蓝紫色火焰,生成二氧化碳
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】氮化硼(BN)是一种棕色的晶体,具有良好的导热性和硬度。经分析氮化硼的结构与金刚石的结构相似,则氮化硼(BN) 应该是由( ) 构成的物质。
A.分子
B.原子
C.离子
D.元素
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】用适当的化学符号和数字回答
(1)二个氖原子____________;
(2)氧气是由____________构成的;
(3)氯化铜中铜元素的化合价____________;
(4)常温下唯一呈液态的金属是____________;
(5)空气中含量最多的元素____________。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美。下列诗词不涉及化学变化的是( )
A.野火烧不尽,春风吹又生
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.只要功夫深,铁杵磨成针
D.爆竹一声除旧岁,春风送暖入屠苏
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