下列物质与空气混合,接触到明火,有发生爆炸危险的是( )
①氢气 ②汽油蒸气 ③面粉尘 ④棉尘 ⑤天然气.
A.仅① B.仅①②⑤ C.仅①②③⑤ D.①②③④⑤
如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号.下列说法中正确的是( )
A.实验时红磷的用量不影响实验结果
B.实验前一定要检验装置的气密性
C.该实验证明空气中氧气的质量约占
D.红磷燃烧火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
如图所示,过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气.下列现象正确的是( )
A.气球缩小,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球不变,红墨水右移 D.气球胀大,红墨水左移
早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业炼铁把铁矿石和焦炭、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: 。其中,石灰石起的作用是 。
(一)甲组同学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,碳还原氧化铁的化学方程式为 。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【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。
【进行实验】
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图1装置A的试管中;另一份放入图1装置B的玻璃管中。
②图1装置A和B两组实验同时开始进行。在图1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】
当图1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”),图1装置A的试管中仍有 。
【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。
【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2的检验装置。图2A装置中的试剂是(写名称,下同) ,图2B装置中的试剂是氢氧化钠溶液,用以吸收二氧化碳(2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O );证明原混合气体中CO2存在的化学方程式 ;证明原混合气体中CO存在的实验现象是 ;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。
(二)精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究:
【物质制备】
利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为
FexOy+yH2xFe+yH2O,Fe3C+2H23Fe+CH4。
【含量测定】
为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数,按图装置进行实验。
已知3CH4+4Fe2O33CO2+6H2O+8Fe(假设每步反应都完全,且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响)。
(1)主要实验步骤如下:
①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,称量样品和必要装置的质量;
②缓缓通入纯净干燥的H2;
③点燃酒精灯, (填“先点A处,后点C处”或“先点C处,后点A处”);
④分别熄灭A处、C处酒精灯;
⑤再缓缓通入少量H2;
⑥再次称量必要装置的质量
(2)步骤②的目的是 ,验证该步骤目的达到的实验方法是 ;
(3)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将 (填“偏大”,“偏小”或“不变”)。
(4)粗还原铁粉样品的质量为15.000g,装置B、E分别增重0.270g和0.330g,则计算样品出中碳、氧元素的质量分数分别是 。(列出计算过程,2分)
工业上可以用FeSO4制取铁。
方案一:
(1)已知FeSO4在高温的条件下会生成Fe2O3和两种硫的氧化物,请写出相应的化学方程式 。
(2)实验室中完成反应②时,固体颜色的变化是 。
方案二:已知FeCO3FeO+CO2↑;C+CO22CO
(3)硫酸铵在农业上可以用作氮肥,其中N元素的质量分数为 。
反应Ⅱ中往往还加入碳酸钙,碳酸钙能将煤燃烧生成的含硫物质除去。焙烧时间与铁金属化率的转化关系如图:
(4)曲线a、b差异的原因是 。
(5)反应Ⅱ加入煤的作用是 、 。粗铁粉中一定含有的杂质为 。
【反思】工业上常采用方案二制取粗铁粉。请分析不用方案一的原因是 。
高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是 。
(2)探究生成的气体是什么?用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是 。写出该反应的化学方程式 。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
与盐酸反应 | FeCl2+H2O | FeCl3+H2O | FeCl2+FeCl3+H2O |
【初步验证】
试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】
猜想一:剩余固体是 ;猜想二:剩余固体是 。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
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【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为 。