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) 。
请根据下列所示的实验过程和提供的数据,试回答下列问题:
(1)在滴入稀盐酸的过程中,观察到的明显现象是 .
(2)该反应过程中生成的CO2气体的质量 .
(3)求最终所得溶液中溶质的质量是多少?(请写出规范的计算过程,并且最后结果保留一位小数)
如图所示是实验室中制取气体时常用装置.请回答下列问题:
(1)在实验室制取气体时,加入药品之前一定要先检验 .
(2)以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥的CO2气体.
①各装置的正确连接顺序是(填装置序号) .
②产生CO2气体的化学方程式为 .
③检验集气瓶中是不是CO2气体的方法 .
(3)同学甲为验证制取CO2后剩余溶液中是否含有盐酸(杂质不溶于水且不参加反应,且CaCl2溶液呈中性),设计实验方案如下:取样于试管中,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则含有盐酸.你是否同意该方案?简述理由. .
(4)将少量CO2气体通入盛有足量NaOH溶液的广口瓶中,瓶中溶液的质量与之前相比会 (填写下列各项序号).
A.增大 | B.减小 | C.不变 | D.无法判断. |
在用稀盐酸和氢氧化钠溶液研究中和反应实验时,某化学兴趣小组认真观察、详实记录,进行了一些探究活动.请完成下列问题:
(1)小明同学利用“pH计”测定并绘制了溶液的酸碱度变化如图所示.
①化学方程式为 .
②根据图示可知:小明的实验是用胶头滴管逐滴将 (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中至过量.
③在加入溶液的质量至5g时,所得溶液中溶质的化学式为 .
(2)在实验进行几秒钟之后,细心的小华同学发现溶液中有少量气泡冒出.经过小组讨论,他们一致认为NaOH溶液在空气中变质了,依据是 .
为此,他们还进一步设计了两个检验NaOH溶液是否变质的实验方案来重复验证:
方案一:取少量溶液样品,滴入Ca(OH)2溶液,若有白色沉淀生成,则证明NaOH溶液变质了.
方案二:取一定量溶液样品,滴加适量酚酞溶液,若溶液仍为无色,则证明NaOH溶液变质了.
你不同意上述两个实验方案中的哪一个?简述你的理由 .
硫元素和人类的生存与发展联系密切,在战国时期,我国的炼丹家们就开始了对硫单质及含硫化合物的研究应用.如图所示是硫及其化合物的转化流程:
(1)上述物质中,硫元素化合价为+6的氧化物的化学式是 .
(2)请写出B→C的化学方程式 .
(3)浓硫酸有强烈的腐蚀性,如果不慎沾在皮肤上,应立即用 ,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,必要时再到医院治疗.
(4)煤和石油中都含有硫元素,它们燃烧的废气中含有硫的氧化物,硫的氧化物与水及氧气反应会导致硫酸型酸雨的形成.下列各项中,不利于减少酸雨危害的是 .(填序号)
①减少汽车尾气排放②工业废气乱排滥放
③增加燃煤用量④开发利用风能、太阳能.
H7N9型禽流感是由H7N9亚型禽流感病毒引起的急性呼吸道传染病,目前治愈率比较低.为预防新型禽流感蔓延,可用ClO2进行环境消毒,制取ClO2的反应过程示意图如图1所示:
请回答下列问题:
(1)如图2所示的四种物质:在a、b、c、d四种物质中属于氧化物的是 (填字母).
(2)a物质中钠、氯、氧原子的个数比是 .
(3)d物质中氯元素和氧元素质量的最简整数比为 .
(4)制取ClO2的化学方程式为 .