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(8分)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高...

(8分)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为                                 。某兴趣小组在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。

【提出问题】单质碳也具有还原性,为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?焦炭还原四氧化三铁的化学方程式为                               

【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。

【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似,能与二氧化碳反应,但反应无明显现象。

【进行实验】实验步骤及注意事项如下:

①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。

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②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先        (选填“通CO”或“加热”);实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是                           

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由                时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有红色固体

【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。

【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个原因:       

【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2将该气体通过图的检验装置,

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正确的连接顺序是:C               C (选填字母,装置可重复使用)。

经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是               

 

3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 【提出问题】2C+Fe3O4高温3Fe+2CO2↑ 【进行实验】②通CO 防止高温下铁又被进入的空气氧化 【实验现象】红色变为黑色 【交流与反思】焦炭是固体,不容易和生成的铁分离(焦炭中含有杂质会影响铁的纯度,用焦炭做还原剂还需另外提供热量来满足高温的反应条件等,合理即可) 【完善实验】 D→C→E 缺少尾气处理装置 【解析】 试题分析:一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为:3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 【提出问题】焦炭具有还原性,还原四氧化三铁的化学方程式为:2C+Fe3O4高温3Fe+2CO2↑ 【进行实验】②在装置B的反应中,实验开始前应先通CO,防止一氧化碳不纯时,在加热可能发生爆炸;实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因:防止高温下铁又被进入的空气氧化 【实验现象】因为装置B中发生的反应时:3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2,故反应现象为:红色变为黑色 【交流与反思】工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因:焦炭是固体,不容易和生成的铁分离(焦炭中含有杂质会影响铁的纯度,用焦炭做还原剂还需另外提供热量来满足高温的反应条件等,合理即可) 【完善实验】 要证明生成气体中含有CO和CO2,应先证明含有二氧化碳,通过澄清石灰水,再来证明是否含有一氧化碳,应根据一氧化碳的还原性,来检验其生成物二氧化碳,这就必须保证原一氧化碳气体中不含二氧化碳,故正确的连接顺序是:D→C→E,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,由于一氧化碳有毒,因此装置A的不足之处是:缺少尾气处理装置 考点:碳、一氧化碳的还原性,一氧化碳的可燃性及毒性,工业炼铁的原理  
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考点分析:
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(7分)根据下列装置图填写有关空格:

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(1)①用稀硫酸和锌粒制氢气的化学方程式为              ;发生装置可选用上述        (填序号,下同)装置。能实现“随开随用,随关随停”制气的装置是          。收集干燥的氢气可用        装置。

(2)①用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气,二氧化锰的作用为             ,反应的化学方程式为                                               

②若选择A作气体发生装置,对该装置需进行的调整为                               

③若用D装置收集氧气,验证已收集满的方法为                               

 

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(4分)请结合下列常用的仪器和装置,回答相关问题:

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(1)写出仪器的名称:c             f           

(2)能用来量取一定体积液体的仪器是                      (填序号)

(3)下列有关连接仪器方法的描述中,错误的是:             (填序号)。

A.将乳胶管一端塞进玻璃导管内

B.玻璃导管口一端旋进乳胶管一端

C.将单孔橡胶塞的约二分之一旋进试管口

D.乳胶管与玻璃导管连接前把乳胶管用水润湿管口

 

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(6分)已知A、B、C、D、E是初中化学常见的五种不同物质,A、E是空气中常见的气体,其中A在空气中的含量为21%,B在常温下为液体。(说明:“—”表示相连的两种物质能发生化学反应,“→”表示相连的两种物质能向箭头所指方向转化,“←→”表示相连的两种物质能相互转化)试根据如图所示的关系回答下列问题:

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(1)写出有关物质的化学式:C       ,E      

(2)写出符合下列要求的化学方程式,并指出反应的基本类型:

①A→B                                            ,为          反应;

②D→A                                            ,为          反应。

 

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(4分)化学世界千变万化,请写出下列化学反应的化学方程式:

生成两种气体单质的分解反应                                         

铁置换硫酸铜溶液中的铜                                             

汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下,生成空气中两种无毒的气体        

实验室加热高锰酸钾制氧气                                           

 

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(5分)直接用煤作家用燃料既污染空气又浪费能源。煤的气化是把煤变为清洁能源的重要一环,其中的一个反应是:C+H2O(g)满分5 manfen5.comCO+H2,该反应中表现出还原性的物质是          

(1)某能源物质燃烧的微观过程如下:满分5 manfen5.com

若“满分5 manfen5.com”表示碳原子,“满分5 manfen5.com”表示氢原子,“满分5 manfen5.com”表示氧原子,该反应的生成物A应为          (填字母序号)。

A.CO             B.CO2            C.CO2和CO

(2)酒精灯是实验室的常用热源,请写出酒精(C2H5OH)燃烧的化学方式程:        

(3)3.2g某物质完全燃烧产生4.4gCO2和3.6gH2O,没生成别的物质。该物质中C、H元素质量比为      。该物质中         (填“含”或“不含”)氧元素。

 

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