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某研究性學習小組學習完鐵的冶煉知識后,利用如圖裝置探究工業(yè)煉鐵的原理。
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【實驗分析】
(1)實驗開始和結(jié)束時,均需通一會CO,實驗開始時先通入CO的目的是
排出裝置中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸
排出裝置中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸
。
(2)B裝置的作用是
吸收二氧化碳,收集一氧化碳
吸收二氧化碳,收集一氧化碳
。
(3)實驗時可觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體由
紅棕
紅棕
色變?yōu)楹谏?br />實驗后老師指出,CO與Fe2O3在不同溫度下反應時,F(xiàn)e2O3因失氧程度不同會生成其他鐵的氧化物或鐵單質(zhì)。于是同學們對實驗后A裝置硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的黑色固體的成分產(chǎn)生好奇,于是進行如下探究。
【提出問題】該黑色固體的成分是什么?
【查閱資料】鐵的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO三種,其中FeO、Fe3O4均為不溶于水的黑色固體,均能與稀鹽酸反應生成可溶性鐵鹽;其中Fe3O4具有磁性,可以被磁鐵吸引;FeO無磁性,不能被磁鐵吸引。
【作出猜想】該黑色固體含有Fe3O4、FeO、Fe中的一種或多種。
【設計實驗】
實驗步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
 ① 取實驗所得黑色固體于白紙上,用磁鐵置于固體上方
部分固體被吸引
部分固體被吸引
樣品中含有Fe、Fe3O4、FeO
將①中磁鐵吸引的黑色固體放入試管中,加入足量
硫酸銅
硫酸銅
溶液,振蕩,充分
反應后倒去上層清液
有紅色固體生成,充分反應后,仍有黑色固體剩余
步驟②中發(fā)生反應的化學方程式為
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

【拓展延伸】(結(jié)合極值法探究物質(zhì)組成)某同學改變溫度后再次進行上述實驗,加熱一段時間后,取反應后的固體粉末,使用儀器測得粉末中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為5:2,據(jù)此推斷其組成可能是
B
B
(填字母)。
A.FeO
B.Fe3O4、Fe2O3
C.FeO、Fe3O4
D.Fe、FeO

【答案】排出裝置中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;吸收二氧化碳,收集一氧化碳;紅棕;部分固體被吸引;硫酸銅;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;B
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.最近幾年,風靡網(wǎng)絡的“自熱火鍋”受到年輕人的追捧,不用鍋不用火,加入冷水即可加熱(如圖1所示)?!白詿峄疱仭睅в幸粋€發(fā)熱包,遇水后可升溫至150℃,保溫達3小時。小明對發(fā)熱包感興趣,進行了以下探究。
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    [查閱資料]發(fā)熱包由生石灰、活性炭、鐵粉、鋁粉、碳酸鈉、氯化鈉中的若干種組成。
    [成分探究]打開一個未開啟的發(fā)熱包,把包內(nèi)固體粉末分成兩份。
    (1)用磁鐵靠近其中一份粉末,發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)被磁鐵吸引,用磁鐵將該物質(zhì)全部吸出后,剩余粉末為樣品A。
    (2)將另一份粉末加水溶解,放熱;過濾,取部分濾液滴入酚酞試液,濾液變
     
    色,發(fā)生反應的化學方程式是
     
    。
    (3)除上述物質(zhì)外,還可能存在活性炭、鋁粉、碳酸鈉、氯化鈉,又做了如下研究:
    [實驗驗證]小明用樣品A進行實驗,流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    小明對氣體C進一步實驗,把氣體C通入澄清石灰水中,觀察到
     
    ,從而證明樣品A中不含碳酸鈉。
    [實驗結(jié)論]發(fā)熱包中一定含有的物質(zhì)是
     

    [原理探究]小明利用如圖2裝置證明發(fā)熱包放熱主要來自于生石灰與水的反應。加水后發(fā)現(xiàn)A中溫度迅速升高,B中有氣泡。一會兒后發(fā)現(xiàn)
     
    ,說明該反應很快結(jié)束,不能長時間保溫。
    [新猜想]應該還有其他放熱反應存在,如
     
    。
    [驗證新猜想]按資料介紹,把一定量的鐵粉、活性炭和食鹽放在錐形瓶中,加少量水浸濕粉末,不久發(fā)現(xiàn)粉末部分變紅,錐形瓶外壁微燙并持續(xù)較長時間。該現(xiàn)象解釋了發(fā)熱包的保溫機理。
    [反思](1)盒蓋上出氣孔的作用是
     

    (2)由于發(fā)熱包加水反應后會釋放出氫氣,因此不要在汽車等密閉、狹小環(huán)境中使用,避免明火。
    (3)這樣的發(fā)熱包打開前必須密封,否則很容易失效。生活中有很多科學知識,要善于觀察,善于研究。

    發(fā)布:2024/11/8 8:0:1組卷:25引用:1難度:0.4
  • 2.我市某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍色.我校化學興趣小組的同學為了探究其成分進行了如下實驗:
    ①取少量廢水,加入過量的鹽酸,有白色沉淀生成.過濾,向沉淀物中加入足量稀硝酸,白色沉淀不溶解.
    ②將所得的濾液分成兩份,一份濾液中加入適量的稀硫酸,也有白色沉淀生成.過濾,向沉淀物中加入足量稀硝酸,白色沉淀不溶解.
    ③另一份濾液中加入足量NaOH溶液,產(chǎn)生藍色沉淀.由上述實驗可以推斷:(寫離子符號)
    (1)廢水中肯定含有的陽離子是
     
    ;含有的大量陰離子是
     

    (2)實驗步驟③中,向濾液中滴加NaOH溶液,開始時觀察不到藍色沉淀,原因是:
     

    (3)該小組同學設計了一個從廢水中除去其陽離子的實驗方案:【已知白色的Fe(OH)2固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe(OH)3】試回答下列問題:
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    ①固體A中一定含有的物質(zhì)為
     
    (寫化學式).
    ②C溶液中的溶質(zhì)一定含有
     
    (寫化學式).
    ③寫出Ⅳ中發(fā)生反應的化學方程式
     

    發(fā)布:2024/11/8 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
  • 3.某校學習小組學習固體、液體的密度測量之后,準備探究氣體密度的測定.學習小組認為氣體密度的測定原理和小石塊、鹽水的密度測定一樣.
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    【提出問題】如何利用石灰石與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質(zhì)量和體積,并處理數(shù)據(jù).
    【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO2的質(zhì)量和體積:
    【分析與表達】
    (1)實驗I中,將小燒杯中的10ml稀鹽酸加入到盛有石灰石的大燒杯中,并不斷攪拌,直至不再產(chǎn)生氣泡,發(fā)生反應的化學方程式為
     

    (2)實驗II中,裝好藥品前先
     
    (填操作名稱),然后,最后將10ml稀鹽酸 快速推入燒瓶中.若稀鹽酸是緩慢推入的,則可能造成的后果是
     

    【記錄與處理】
    (3)實驗產(chǎn)生的質(zhì)量CO2為實驗I中反應前的電子天平示數(shù)與完全反應后的示數(shù)差
    (4)實驗II的實驗記錄如表(表中數(shù)據(jù)在相同溫度、相同壓強條件下測定):
    時間/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    注射器讀數(shù)/ml 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
    根據(jù)以上實驗過程和數(shù)據(jù)綜合分析,最終生成CO2的體積是
     
    ml.
    (5)根據(jù)(3)、(4)測得的數(shù)據(jù),用密度的計算公式計算.
    【實驗反思】
    (6)有同學認為實驗I與Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量不僅要一樣,而且石灰石要完全反應.
    對于實驗I與實驗II中鹽酸以及石灰石的用量要一樣大家都贊同.但對于反應中應該石灰
    石過量還是稀鹽酸過量才不會影響實驗結(jié)果有不同的看法,你的看法是:
     

    發(fā)布:2024/11/8 8:0:1組卷:12引用:2難度:0.5
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