(届南京市秦淮区第一学期期末试题)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应,该化学方程式为 。
(1)某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,该厂理论上可以日产含铁98%的生铁的质量是多少?(请写出计算过程,结果精确到0.1t)
(2)某化学兴趣小组在实验室中模拟炼铁原理的实验,并对固体产物的成分进行探究。
[设计实验] 用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如右图,酒精灯b的作用是 。
[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m(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 |
[进一步实验和得出结论]
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该小组同学将黑色固体粉末投入硫酸铜溶液中,一段时间后无紫红色固体析出,则该黑色固体粉末为 。其实,进行如上图所示实验后,若测得反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量m为 g,也能得出这个结论。
[反思与评价]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。上图所示实验装置中,应作的一处修改是 。
已知NaHCO 3受热后会分解生成Na 2CO 3,小红同学把84g的NaHCO 3加热一段时间后,称得剩余固体(不含水分)。质量为68.5g。提示:(2NaHCO 3 Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑)
请回答问题:
(1)CO 2由 元素组成,水分子中氢原子与氧原子的个数比为 ;
(2)CO 2的相对分子质量是 ;
(3)此时生成的二氧化碳质量是 ;
(4)计算此时剩余固体中碳元素的质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
取MgCl 2和NaCl的固体混合物10g做如下实验.请根据图中实验及数据进行计算.
(1)MgCl 2中镁元素和氯元素的质量比为 .
(2)计算溶液B中NaCl的质量分数(写出计算过程).
(3)要配制与溶液B相同质量分数的NaCl溶液200g,需要质量分数为24.4%的NaCl溶液的质量是多少?(写出计算过程)
在实验室加热32.5g二氧化锰和氯酸钾的固体混合物制取氧气时,剩余固体物质的质量变化如图所示。请计算:
(1)完全反应时,生成氧气的质量为 克。
(2)完全反应后,剩余固体物质是 (填化学式)。
(3)完全反应后,把剩余固体倒入l00g蒸馏水中,充分溶解,求所得溶液中溶质的质量分数(最后结果保留0.1%)。
向100gBaCl 2溶液中滴加Na 2SO 4溶液至完全反应,反应过程中生成沉淀的质量与滴加Na 2SO 4溶液的质量关系如表所示:(反应的化学方程式:BaCl 2+Na 2SO 4=BaSO 4↓+2NaCl),请计算:
滴加Na 2SO 4溶液的质量/g |
10 |
20 |
30 |
40 |
生成沉淀的质量/g |
2.33 |
4.66 |
6.99 |
6.99 |
(1)Na 2SO 4的相对分子质量为
(2)恰好完全反应时生成BaSO 4的质量为 g
(3)BaCl 2溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)
为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数,先称取混合物10g,放入一干净的烧杯中,然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g,平均分五次加入其中,充分振荡,实验所得数据如下表:
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
|
加入稀硫酸的质量/g |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
生成气体的总质量/g |
0.12 |
x |
0.36 |
0.4 |
y |
(l)上表中x= 、y= 。
(2)固体混合物中镁元素的质量分数为 。
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数为多少?