钢铁是重要的金属材料,在工农业生产和生活中应用非常广泛。
Ⅰ.铁的冶炼
工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂,将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题:
(1)高炉炼铁中,焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外,还能 ;
(2)某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的
生铁的质量是多少?
Ⅱ.实验探究炼铁原理
某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理,并探究CO与Fe2O3反应后的产物。
通过查阅资料知道:
①草酸(H2C2O4)固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4 CO↑+ CO2↑+ H2O。
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳,反应方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
③常温下,Ca(OH)2微溶于水;
于是他设计了下图的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置,你认为应选择下图中的 (填装置编号);
(2)图中装置C、D的作用分别是 、 ;
(3)为了证明产物中有二氧化碳,装置F中的试剂应该是少量的澄清石灰水,该反应的化学方程式为 ;
(4)该装置设计有一个明显缺陷,你认为是 。
(5)实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按上图进行实验,当E中固体全部变黑
后,继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸,发现
固体全部溶解,但无气泡产生。
查阅资料:a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b. Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下:
根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是:①Fe3O4;② ③ 。
(6)定量分析 用电子天平称量得部分数据如下:
|
玻璃管质量] |
玻璃管及其中固体的质量 |
装置F及其中物质的总质量 |
反应前 |
28.20 g |
33.00 g] |
300.0 g |
反应后 |
32.84 g |
300.4 g |
根据上述数据,请选择有效的数据,推断出反应后黑色固体的成分。(写出计算过程) 。
去除粗盐中的泥沙
(1)实验的主要步骤依次是 、过滤、 。
(2)制作过滤器的过程如图所示,其正确操作顺序为 (填序号)
(3)举出一个生活中应用过滤原理的实例 。
实验室用高锰酸钾制取氧气,并验证氧气的为化学性质.
(1)实验室1中反应的化学方程式为 ;氧气可用排水法收集的原因是 .
(2)实验2中观察到的现象是 .该反应的化学方程式为 .
走进"化学村"。"化学村"的布局如图:
(1)认识"居民"。①10户"居民"中,俗称熟石灰的是 ,属于氧化物的有 。
②"居民"CO与Fe 2O 3反应的化学方程式为 。
③盐酸有5户相邻的"居民":Fe 2O 3、CO、Na 2CO 3、NaOH、CaCO 3,其中不能与它发生反应的是
(2)认识"村中的路",只有相邻且能相互反应的"居民"间才是通路,例如,图中涂成黑色实线的是一条从"Fe 2O 3家",到达出入口的路,请你在图中涂出一条从"CO 2家"到达任意出入口的路。
工业上用闪锌矿(主要成分是ZnS、FeS)冶炼锌,主要流程如下:
(1)焙烧炉中,ZnS转化为ZnO.补全该反应的化学方程式.
2ZnS+3 2ZnO+2SO 2
(2)酸浸槽中,硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的酸浸液,反应过程中国需不断搅拌,其目的是 .
(3)酸浸渣的主要成分是铁酸锌(ZnFe 2O 4,其中Fe为+3价),底吹炉中,主要发生如下反应:
①3ZnFe 2O 4+C 2Fe 3O 4+3ZnO+CO↑
②ZnFe 2O 4+CO 2FeO+ZnO+CO 2
③ZnO+CO Zn(蒸汽)+CO 2
反应①﹣③中,化合价发生改变的元素有 .
(4)最终可以获得锌的设备有 .
科学实践活动为同学们创设了独立思考和实践的机会,请回答29﹣30题.
小明用蜡烛进行了下列活动.
(1)活动1:点燃蜡烛后,电子称示数逐渐减小,蜡烛减小的质量 (填"大于""等于"或"小于")燃烧后生成物的总质量.
(2)活动2:加入泡腾片(主要成分含柠檬酸、碳酸氢钠等),观察到水中产生大量气泡,蜡烛逐渐熄灭,产生上述现象的原因是 .
(3)活动3:用玻璃杯迅速扣住燃烧的蜡烛,并使杯口始终浸没在水中,下列说法正确的是 (填序号)
A. |
可观察到蜡烛熄灭 |
B. |
最终杯中液面高于碗中液面 |
C. |
该方法能准确测定空气中氧气的含量. |