(5分)钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。图1是实验室模拟炼铁的装置图。
图一 图二 图三
(1)写出图1中A处发生的化学反应方程式: ;
(2)实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图2所示。根据图示,下列说法不正确的是 ;(填序号)
①a点表示开始通入CO,反应开始发生
②b点表示通入CO一段时间后加热,反应开始发生
③c点表示红色粉末已充分参加反应
④d点表示反应结束后仍需继续通入CO
⑤可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量
(3)图1装置中的不足之处是 。
(4)该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是 。
(5)某化学小组的同学们利用上述实验对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了3.6g固体样品,用图1所示的装置重新实验,测定的部分数据如图3所示,则原样品中铁元素与氧元素的质量比是 。
化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成:
【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是;
【交流讨论】(1)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是。欲使图二中的红磷着火,可将试管从水中取出并后才能对试管加热;
(2)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使管口罩住白磷(如图三所示),结果观察到“水火相容”的奇观,则大试管中所装置气体可能是;
【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火,其实水有时也可以“生火”,比如金属钾遇水会产刻着火,因为钾遇水生成H2和一种碱,该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,其生成的碱的化学式为。
某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成:
【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是;
【交流讨论】(1)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是。欲使图二中的红磷着火,可将试管从水中取出并后才能对试管加热;
(2)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管所装气体可能是;
【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火,其实水有时也可以“生火”,比如钾遇水会立刻着火,因为钾遇水生成H2和一种碱,该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,其反应化学方程式为。
某兴趣小组的化学探究浓硫酸与铁钉(碳素钢)反应后产生气体的成分。
【查阅资料】①Fe与浓H2SO4反应,加热,有SO2生成 ,
②C与浓H2SO4反应,加热,有CO2和SO2生成,
③SO2可使澄清石灰水变浑浊,
④SO2可使口红溶液的红色褪去,而CO2不能。
⑤SO2可使酸性高锰酸钾溶液褪色,而CO2不能。
⑥碱石灰的主要成分是NaOH和CaO
【实验探究】称取24.0克铁钉放入60.0ml浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO2的体积分数为66.7%。同学们认为气体Y中还可能含有H2和Z气体,则Z气体可能是。探究实验的主要装置如下图所示:
⑵装置A中试剂的作用是。
⑶为确认Z的存在,需将装置甲(如图所示)拉入上述装置(填编号)之间。装置甲中的液体名称是。
⑷在实验中,如果观察到装置D中,且装置E中,则可确认Y中含有H2气体。
⑸如果需要测定限定体积气体Y中H2的含量,(H2约为0.01克)。除可用测量
H2体积的方法外,(选填“能”或“不能”)用称量上图装置D装置E的质量变化的方法,通过计算并说明你判断的理由。
为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式。
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是
。
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
加入适量稀盐酸 |
有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液 |
② |
加入适量蒸馏水 |
固体部分溶解 |
③ |
加入适量无水乙醇 |
固体部分溶解 |
【得出结论】由实验①可判断假设c(填“成立”或“不成立”),再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是。
注意:若答对(4)小题奖励4分,但化学总分不超过60分。
(4)你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱?(填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由
。
探究活动一:在室温条件下进行如图所示实验。已知:试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净,且形状、大小均相同;同时加入两支试管中的稀盐酸的质量和质量分数均相等。
(1)该实验的目的是________、________。两支长颈漏斗中产生的现象的不同之处是____ ____。
(2)若实验所用的金属均过量,则甲装置中产生的H2比乙装置中产生的H2质量________(填“多”、“少”或“相等”)。(可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Fe-56)
探究活动二:为除去铜屑中混有的少量铁屑,并测定该混合物中铁的质量分数,现有如下A、B两组实验方案。(3)两种方案,你认为不能达到目的的是________(填“A”或“B”),理由是________。
(4)在你所选取的方案中,若采用加热烘干的方式干燥滤渣,会导致测定的铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法判断”)。