(2013揭阳)某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物成分进行探究.经初步分析:无色气体A不含有单质气体,黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种.高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,请写出反应器中产生一氧化碳的化学方程式:______________________.
兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究.
[猜想与假设]
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的________.
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况:
假设一:只含有铁.假设二:只含有________.假设三:以上两种物质都含有.
[实验探究]
(1)为验证甲组的猜想,大家按下图所示进行实验(箭头表示气体流向):
当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中灼热的氧化铜变红,可以确定无色气体A的成分为________,Ⅱ中浓硫酸的作用是________________________.
(2)为验证乙组中假设三成立,大家用物理和化学两种方法来进行探究.
实验方法 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结果 |
物理方法 |
|
| 假设三成立 |
化学方法 | 取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的稀盐酸 |
| 假设三成立 |
写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式:________________________.
[交流反思]
在做甲组的实验时发现其存在一个很不环保的缺陷,请指出来________________.
小明对铁的锈蚀进行如下探究.室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图.观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL).当装置温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录的反应起始和结束量筒的读数以及所需时间如下表.
序号 | 样品 | 量筒起始读数/mL | 量筒最终读数/mL | 所需时间/min |
① | 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 | 100 | 70 | 约120 |
② | 1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl | 100 | 70 | 约70 |
③ |
| - | - | - |
(1)实验①和②说明NaCl可以________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁锈蚀的过程是________(填“放热”或“吸热”)过程.
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质主要成分的化学式是________.
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成.
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积分数是________%(保留3位有效数字).
(6)现仅提供:量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl),请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积分数的实验方案,在下图框中画出实验装置示意图即可(注明滤纸包的位置).
(2012佛山)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,某同学利用该原理设计了一个实验,实验装置见下图:
对实验进行分析并回答下列问题:
(1)给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯,要用其________(填“外焰”“内焰”或“焰心”)进行加热.
(2)实验中玻璃管里固体粉末的颜色变化是________________________,观察到澄清石灰水的现象是________________________________.
(3)实验前“通入CO”与“开始加热”的先后顺序是________________________________________;实验后“停止通入CO”与“停止加热”的先后顺序是________________________________.
(4)实验要在装置末端a处放置一盏燃着的酒精灯,其作用是________________________________.
(2012福州)竖炉冶铁工艺流程如图所示.
回答下列问题:
(1)该工艺流程中,甲烷的作用是________,冶炼出的铁水属于________(填“纯净物”或“混合物”).
(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理________________________________.(写一个)
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是________________________.
图中A、B、C、D、E、F、G、H分别代表相关反应的一种物质.已知,X、H为黑色固体单质,D是大理石的主要成分,Y为红棕色粉末.常温下C、E、F、G均为无色气体,图中有部分生成物未标出.
请填写以下空白:
(1)写出下列两种物质的化学式:E________,X________.
(2)写出下列反应的化学方程式:
①D→C的反应:________________________;
②C→D的反应:________________________;
③F与H的反应:________________________;
④G与Y的反应:________________________.
(2012潍坊)某同学模拟工业炼铁的原理,用如图所示装置进行实验.取8g氧化铁,通入足量一氧化碳,充分反应后,冷却,将玻璃管中的固体移入盛有49g硫酸溶液的烧杯中,恰好完全反应.
(1)该同学首先按如图所示装置装配好仪器,检查了气密性并装好药品,接下来的操作是___________(只写一步即可).
(2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写出计算推理过程).