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题文

铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为                                   。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为                  。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先         (选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是         

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由               时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有                 
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:                 
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是                  (选填字母,装置可重复使用)。经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是    

科目 化学   题型 探究题   难度 较难
知识点: 金属资源的保护
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相关试题

养鱼师傅有时会向鱼塘中撒一种微黄色的固体(主要成分为过氧化钙)。
【查阅资料】过氧化钙能与水能缓慢反应生成氢氧化钙和一种气体。
【提出问题】该固体的作用是什么?该反应吸热还是放热?
【实验探究】某同学用如右图所示的装置进行实验,打开仪器a的活塞,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,烧杯中的导管口有气泡产生。

【分析讨论】
(1)按要求装配好仪器,实验前首先要
(2)过氧化钙与水反应产生的气体是 ;写出反应的文字表达式
(3)该反应 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(4)养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是
【拓展思考】
(5)养鱼师傅说一般在温度比较高的夏天使用过氧化钙较多,说明氧气的溶解能力随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”)
(6)过氧化钙应 保存。

氧气是生产生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是 (填序号)。

A.医疗急救 B.食品防腐 C.航天火箭 D.霓虹灯

(2)氧气能跟很多物质反应。根据下图所示实验,并阅读资料,回答下列问题。

Ⅰ.小明对图1铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录.请你分析回答:

物质
镁条
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时
的现象
剧烈燃烧,发出
耀眼白光,无火星
剧烈燃烧
极少火星
剧烈燃烧
少量火星
未填

①表中“未填”部分的内容应为__ ___;
②铁丝在氧气燃烧的文字表达式是___
集气瓶底部放少量水或细沙的作用是______________________
③通过以上探究,你认为铁丝燃烧产生火星四射现象的原因可能是__ ____。
Ⅱ.图2中的反应现象为 ,反应的文字表达式为 ,集气瓶中加入的液体可能是 ,其主要目的是___

空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室用红磷燃烧来测定空气中氧气含量。
(1)写出红磷燃烧的化学方程式 (33)
(2)实验原理:红磷燃烧消耗氧气,使瓶内 (34) 减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。

【问题提出】有资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如下表

测量项目
实验前
实验后
烧杯中
水的体积
烧杯中
剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)
和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0


【交流表达】
(1)铁生锈过程首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学方程式
(2)根据表中数据,改进实验后与铁反应的氧气为 mL,空气中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)。
(3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因可能是:

为测定空气中氧气的含量,小华和小强同学分别设计如下方案:
小华:采用图1装置进行实验.(燃烧匙中药品为红磷)
小强:(如图2)选用实际容积为40 mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能按照小强的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计

请回答下列问题:(1)红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为
(2)待燃烧停止,白烟消失并冷却后,打开止水夹,观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为其原因可能是 。(写2点)
(3)如将燃烧匙中红磷换成炭粉,实验能否成功?
(4)用小强设计完成实验时:实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明____________________。若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________;若不夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________

以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃;“浓度”指溶质的质量分数)

实验序号
过氧化氢溶液浓度/%
过氧化氢溶液质量/g
温度/℃
二氧化锰用量/g
氧气体积/ml
反应所需时间/s

5
12
20
0.2
125
11

30
12
20
0.2
125
2

30
12
40
/
125
148

30
12
90
/
125
82

(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与 有关,其关系是
(2)通过对比实验 可知,化学反应快慢与温度的关系是
(3)除了上述的两个因素能影响化学反应快慢,你认为另一个影响因素是什么,其关系是怎样的?
(4)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是

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