【題目】今年揚州迎來高鐵交通發(fā)展的高潮。高鐵給我們帶來的不僅是交通方便,出行快捷,甚至是帶來旅游業(yè)的繁榮。制造鐵軌需要大量的合金鋼,梅嶺中學(xué)化學(xué)興趣小組為此展開探究:

(一)工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖:

已知:生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%

1)煉鐵的固體原料中加入焦炭的作用是______________、___________(用方程式表示);

2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎,其目的是____________________ 。

3)熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同,這種氣體是________(填化學(xué)式);

4)煉鋼爐中,通入純氧而不用空氣的目的是____________________。將鋼錠軋成鋼板,體現(xiàn)了金屬的________性。

(二)該興趣小組發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的鋼鐵容易生銹。同學(xué)們接著探究了鐵生銹的相關(guān)問題。

(知識回顧)鐵生銹的條件為鐵與_______、_______同時接觸,為了防止鐵制品生銹,應(yīng)采取的措施是__________(寫出一種)。

(查閱資料)鐵銹成分復(fù)雜,化學(xué)式可簡單表示為Fe2O3xH2O,在加熱時會分步反應(yīng), 首先失去結(jié)晶水,其反應(yīng)可表示為Fe2O3nH2O=Fe2O3nH2O濃硫酸可以吸水,堿石灰可以吸收水和二氧化碳。

(提出問題)鐵銹(Fe2O3nH2O)中n的值等于多少呢?

(問題探究)小明發(fā)現(xiàn)實驗室中有一保管不善的鐵粉,大部分已經(jīng)結(jié)塊成紅褐色,為了探究鐵銹(Fe2O3nH2O)的組成,稱取27.0g這種鐵粉樣品,按如圖2所示裝置進行實驗。

1)實驗前應(yīng)先_______________;

2)為了保證實驗安全,實驗開始時應(yīng)先__________,目的是_______________;

3A中的現(xiàn)象是 ________________;

4)請指出該裝置中有一處明顯不足 _____________;

(數(shù)據(jù)處理)如圖是加熱時間和A中固體質(zhì)量關(guān)系圖象,下表是B、C中質(zhì)量不再變化時B中濃硫酸、C中堿石灰裝置質(zhì)量變化情況。

反應(yīng)前(g

反應(yīng)后(g

B

100

105.4

C

150

163.2

5)鐵銹(Fe2O3nH2O)中n的值是_____

6)寫出T3-T4時間段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 _______________________;

7)計算原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。(計算結(jié)果保留到0.1%)

【答案】C+O2CO2 CO2+C2CO 增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)物充分反應(yīng) CO2 使氧氣與盡可能與多的雜質(zhì)反應(yīng) 延展 氧氣或空氣 保持鐵制品表面干燥(合理均可) 檢查裝置氣密性 通一段時間一氧化碳,再加熱 將硬質(zhì)試管中的空氣趕盡,防止混有空氣加熱,發(fā)生爆炸 紅棕色固體變?yōu)楹谏?/span> 沒有對尾氣進行處理 3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 20.7%

【解析】

(1)煉鐵的固體原料中加入焦炭的作用是將焦炭與熱空氣中的氧氣充分反應(yīng)生成二氧化碳,二氧化碳在高溫下再被焦炭還原成一氧化碳,用一氧化碳還原鐵礦石,故填寫:C+O2CO2;CO2+C2CO;

(2)原料需經(jīng)過粉碎,其目的是增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)物充分反應(yīng),故填寫:增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)物充分反應(yīng);

(3)高爐氣體中主要成分為,產(chǎn)物二氧化碳,熱空氣中也有二氧化碳,故填寫:CO2

(4)煉鋼爐中,通入純氧而不用空氣的目的是使氧氣盡可能與多的與雜質(zhì)反應(yīng),故填寫:使氧氣與盡可能與多的雜質(zhì)反應(yīng);

(5)鐵生銹的條件為鐵與水、空氣或氧氣接觸,故填寫:水;空氣或氧氣;

為了防止鐵制品生銹,應(yīng)采取的措施是:保持鐵制品表面干燥,刷漆,烤瓷等,故填寫:保持鐵制品表面干燥(合理均可);

(6)有氣體生成或氣體參與的實驗,實驗前必須檢查裝置的氣密性,故填寫:檢查裝置的氣密性;

(7)由圖可知,該實驗中通有一氧化碳,且加熱,為保證實驗安全,實驗開始時應(yīng)先通一段時間一氧化碳,再加熱,故填寫:通一段時間一氧化碳,再加熱;

該操作的目的是:將硬質(zhì)試管中的空氣趕盡,防止混有空氣加熱,發(fā)生爆炸,故填寫:將硬質(zhì)試管中的空氣趕盡,防止混有空氣加熱,發(fā)生爆炸;

(8)由圖可知,A中是一氧化碳還原生銹的鐵粉(主要成分為Fe2O3),因此現(xiàn)象為:紅棕色固體變?yōu)楹谏,故填寫:紅棕色固體變?yōu)楹谏?/span>

(9)該實驗有一氧化碳參與,因此,尾氣中可能含有一氧化碳,必須進行尾氣處理,故填寫:沒有對尾氣進行處理;

(10) 設(shè)氧化鐵質(zhì)量為x,反應(yīng)生成水的質(zhì)量:105.4g-100g=5.4g,反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量:163.2g-150g=13.2g

根據(jù)題意有:16018n=16g5.4g,n=3,故填:3;

(11)T3-T4時間段,高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故填寫:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;

(12)設(shè)生成鐵的質(zhì)量為x

原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為:16.8g-11.2g=5.6g

原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:×100%≈20.7%

答:原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20.7%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】右圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量。下列說法中,不正確的是

A.不能用木炭代替紅磷

B.實驗時,紅磷一定要過量

C.氮氣不與紅磷反應(yīng)且難溶于水,是設(shè)計該實驗的依據(jù)之一

D.打開彈簧夾,最終進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的1/5

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【題目】 10g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的氯化鈉溶液濃度變?yōu)?/span> 20%,下列操作正確的是(

A.蒸發(fā) 5g B.加入氯化鈉固體 1g

C.倒出一半溶液D.加入 10g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%的氯化鈉溶液

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【題目】A、BC、D是初中化學(xué)常見的物質(zhì),這四種物質(zhì)中均含有同一種元素。其中A為無色氣體單質(zhì),B、C為氧化物,且B為有毒氣體,D是大理石的主要成分。它們之間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(圖中反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物、生成物已省略)

回答下列問題:

1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A_______________;D________________;

2)寫出工業(yè)上由物質(zhì)D轉(zhuǎn)化為物質(zhì)C的化學(xué)方程式:___________;該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是_________。

3)寫出物質(zhì)C與過氧化鈉(Na2O2)反應(yīng)生成碳酸鈉和物質(zhì)A的化學(xué)方程式:_____________;

4)固態(tài)的物質(zhì)C的用途之一:______________;

5)市售自熱米飯的自熱原理是:讓飯盒夾層中的水與生石灰接觸、反應(yīng)并放出大量的熱。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________

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【題目】用下圖裝置進行實驗。升溫至60℃的過程中,僅①燃燒;繼續(xù)升溫至260℃的過程中,僅③燃燒。下列分析不正確的是(

A. ①燃燒,說明白磷是可燃物

B. 對比①③,可說明紅磷的著火點比白磷的高

C. 對比②③,可驗證燃燒需可燃物與氧氣接觸

D. ④未燃燒,說明無煙煤不是可燃物

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列四個圖象的變化趨勢,能正確反映對應(yīng)操作的是(

A.一定溫度下向一定量的飽和氯化鈉溶液中加入氯化鈉固體

B.向等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉中分別加入足量等濃度的稀鹽酸

C.向等質(zhì)量的鎂和氧化鎂中加入足量的稀鹽酸

D.向一定量的 pH=12 的氫氧化鉀溶液中加入足量的水

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國西部大部分山區(qū)的許多村莊,仍以飲用未經(jīng)任何處理的地表水為主,這些地表水受到不同程度的污染,對山區(qū)群眾的身體健康造成不利影響。日前國務(wù)院和各級政府投入大量資金,采取積極措施為這些村莊建水廠、安裝自來水管道,讓群眾喝上清潔、衛(wèi)生的水。

1)硬水可用_______________________________________來區(qū)分。硬水中含有較多可溶性鈣、鎂化合物,硬水會給生活和生產(chǎn)帶來許多麻煩。生活中可用________________________________________來降低水的硬度。

2)硬水在加熱或久置時,會產(chǎn)生水垢[主要成分是[MgOH2CaCO3] ,生活中可用適量稀鹽酸除去熱水瓶壁上的水垢.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________;

3)自來水生產(chǎn)過程中,可用______________________________________方法除去水中不溶性雜質(zhì),同時還必須進行消毒殺菌。ClO2是一種新型的自來水消毒劑,其中氯元素與氧元索的質(zhì)量比為________________________________________;氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________________________________________。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】書寫化學(xué)術(shù)語時一定要注意規(guī)范,如圖:CO不能寫成Co。

1)“Co”表示_____元素(填名稱),其原子的相對原子質(zhì)量是_____。

2)木炭燃燒時生成一氧化碳或二氧化碳。

木炭和一氧化碳雖然是兩種不同的物質(zhì),但它們的化學(xué)性質(zhì)有許多相似,例如:它們都能與_____反應(yīng),請寫出木炭與其反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

一氧化碳和二氧化碳如“孿生兄弟”但它們的化學(xué)性質(zhì)差異很大,因為_____。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是對20℃一定質(zhì)量的甲的溶液進行恒溫蒸發(fā)結(jié)晶的實驗過程,下列說法正確的是

A. 蒸發(fā)前原溶液是飽和溶液

B. 甲的溶解度隨溫度的升高而減小

C. n的數(shù)值是11

D. 20℃時甲的溶解度是6g

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