在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中,化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉,鼓入热空气,充分反应后得到生铁,再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下, 夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭,若加入的焦炭全部转化为CO2,则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用,我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4),能将CO2转化为汽油,转化步骤如下:
CO2CO
(CH2)n
汽油
①步骤Ⅰ除生成CO外,还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 。
②下列说法错误的是 (填字母)。
a.所得汽油中含有C、H两种元素
b.NaFe3O4中O为﹣2价,Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排,还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下,用H2炼铁时反应的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 。
③从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的: 。
【2014年广西省南宁市】某碳酸钾固体样品,可能含有硫酸钾、碳酸钙、硫酸铜、氯化钾、氯化钙中的一种或几种杂质,为了确定杂质的成分,进行以下实验:
①取少量样品溶于水得到无色溶液,然后滴加过量的氯化钡溶液,出现白色沉淀A,过滤.
②沉淀A中加入过量的稀硝酸,沉淀部分消失并放出气体.往步骤①所得的滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸,生成白色沉淀B,过滤.回答下列问题:
(1)白色沉淀B是 ,步骤②中放出的气体是 .
(2)杂质中一定含有 ,一定没有 .
(3)最终所得滤液中含有的阳离子是 .
【2014年四川省广元市】某同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂.因此,他停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行了如下探究,请你和他一起完成探究活动.
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】猜想一:溶质只有氯化钙;
猜想二:可能是CaCl2和Ca(OH)2;
猜想三:_________ .
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【方案设计】
方案 |
方法步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞不变色 |
猜想一正确 |
酚酞变红色 |
猜想二正确 |
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方案二 |
取少量烧杯内的溶液于试管中,逐滴加入_________ 溶液至过量 |
_________ |
猜想三正确 |
【方案评价】该同学与同学们通过讨论认为:
(1)方案一能证明猜想二正确,但不能证明猜想一正确.
(2)方案二可行.但该同学在记录时未记录完整,请你帮他将方案二补充完整.
【方案反思】方案一不能证明猜想一正确的理由是_________ .
【拓展与应用】实验证明猜想三是正确的.要想使溶液中的溶质只有氯化钙,你认为应该进行的实验步骤是_________ .
【结论】在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑_________ .
【2014年四川省遂宁市】(8分)某化学兴趣小组学习酸碱中和反应后,对稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后的有关问题,进行了如下探究,请你一起参与他们的探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后,所得溶液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】
甲同学猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH
乙同学猜想:溶质只有NaCl
丙同学猜想:溶质有NaCl、HCl
你的猜想:溶质有 ① .(填化学式)
乙同学认为甲同学的猜想是错误的,理由是 ② 。
【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整:
某无土栽培营养液的配方中可能含有氯化钾、硫酸铵、碳酸氢氨中的一种或几种物质,为确定配方的成分,化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动:
(1)【实验探究一】取少量固体样品在研体中与熟石灰混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变 色,写出可能发生该反应的一个化学方程式 。
(2)【实验探究二】另取少量固体样品溶于水得到溶液A,按下图所示进行实验,现象如图所述(设发生的反应都恰好完全进行).请你回答下列问题:
①白色沉淀E是 。
②小明认为由实验探究二可以确定该化肥中一定含有氯化钾和硫酸铵,一定没有碳酸氢铵。小强认为这个结论不正确,他的理由 。为了使小明的结论正确,小强对上述实验进行了改动,他的做法是 。
某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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方案一 |
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液 |
溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
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方案二 |
有气泡产生 |
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方案三 |
【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体,同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________(填化学式),经____________、蒸发等操作后即可完成。