钢铁工业是国家工业的基础.
(1)如图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图,根据图示回答下列问题.
若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁,请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式:
A区
B区
(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究.
【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图2.
【进行实验】
该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,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66.0g(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65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】
本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色.小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家
提出查阅资料.
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关.
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁.
③
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该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和
②进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁 b.
【得出结论】
通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)
【反思与评价】
①一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间.
②实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有
A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.检验二氧化碳.
【2015年广东省佛山市】下图是实验室常用来制取气体的装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出装置A制取氧气的化学反应方程式 。
(3)能用装置D收集的气体必须满足的条件是 。
(4)某实验小组为了获得较多气流平稳的氢气进行实验探究,制取氢气时发生装置应选 (填字母,下同),干燥装置应选 ,干燥装置中的试剂是 。
(5)下图是探究CO2与NaOH是否反应的部分原理装置图。请在答题卡方框内画出需完善的装置图,并进行必要的标注。可供选用的仪器及药品:试管、直角导管、干燥CO2、NaOH溶液、BaCl2溶液。
【2015年贵州省遵义市】FeCl3溶液能对过氧化氢的分解起催化作用,某小组拟在相同浓度FeCl3溶液的催化下,探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响.
写出本实验发生反应的化学方程式 .
Ⅰ.分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中,注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液,如图观察到 ,就可以粗略判断,得出实验结果.
为进一步判断上述实验结论的准确性,运用图,小刚同学进行了如下实验方案设计.
Ⅱ.
[方案一]在不同过氧化氢浓度下,测定收集相同气体体积所需时间.
[方案二]在不同过氧化氢浓度下,测定 ;
方案二的实验测量结果:
![]() |
30% H2O2溶液的体积(mL) |
2% FeCl3溶液的体积(mL) |
加入H2O的体积(mL) |
反应的时间(min) |
生成O2的体积(mL) |
1 |
5 |
x |
20 |
5 |
V1 |
2 |
10 |
3 |
15 |
y |
V2 |
表中x= ,y= .
实验结论:通过测量,若V1 V2(填“>”、“=”或“<”),说明 .
【2015年河北省】同学们用高锰酸钾制氧气.制取结束清洗仪器.发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体.
问题一:黑色固体是什么?
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解.进行分析判断.
判断 |
依据 |
不是KMnO4 |
KMnO4能溶于水形成紫红色溶液 |
不是 (填化学式) |
冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水 |
是MnO2 |
其他实验用过MnO2,知道它是不溶于水的黑色固体 |
【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体.证明上述判断正确.加入的液体是 .
问题二:用什么洗掉MnO2?
【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近,理由是 .这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为 ,由此推测MnO2也能与稀盐酸反应.
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化.
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同.MnO2有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试.
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡.
问题三:生产了什么气体?
【交流讨论】化学变化过程中元素不变,因为 ,所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等.
【实验验证】经检验,产生的气体是CO2,检验CO2气体的操作和现象是: .
【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先 ,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗.
某研究性学习小组,选择“过氧化氢(H202)生成氧气(02)的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程。
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。
【实验方案】常温下,在两瓶相同体积的过氧化氢(H202)溶液中分别加入相同质量的二氧化锰(MnO2)和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。
【进行实验】上图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器的名称是__________ ,此实验中B处宜采用的气体收集方法是_______________。
【实验记录】
实验编号 |
1 |
2 |
反应物 |
6%过氧化氢(H202) |
6%过氧化氢(H202) |
催化剂 |
1g 二氧化锰 |
|
时间 |
35s |
152s |
【结论】该探究过程得出的结论是__________________________
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢,加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快,若要证明二氧化锰(MnO2)和红砖粉是该反应的催化剂,还需增加实验来验证它们在化学反应前后的 ________ 和 ________ 是否改变。
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。