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  全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一.下面是对铁的腐蚀条件及废铁的回收冶炼的探究.问题一:探究铁生锈的条件课本实验中,铁生锈所需要时间较长,某实验

  全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一.下面是对铁

  的腐蚀条件及废铁的回收冶炼的探究.

  问题一:探究铁生锈的条件

  课本实验中,铁生锈所需要时间较长,某实验小组设计如下改进实验.

  (1)4分钟后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮.该实验说明铁生锈主要与______和______有关.

  (2)B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是______.

  问题二:废铁的回收冶炼

  目前全球钢铁产量的45%是通过对废钢铁的冶炼来完成的,我国的金属废料的回收利用技术已达到国际水平.

  已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和

  CO2.现利用如图1的实验装置进行实验,反应中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.

  (1)利用图1显示的相关信息,回答如下问题.

  ①图1中的仪器甲是一种加热仪器.查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400~500℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800~1200℃.实验室要利用图1来制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是______(填“酒精灯”或“酒精喷灯”);

  ②加热Fe2O3之前要先通一会儿CO,目的是______

  ③方框中进行尾气处理,a连接的是如图3装置,导管接口的连接顺序为a→______→______→e,如果导管连接错误,后果是______

  ④用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是______.

  (2)利用图2显示的相关信息,回答如下问题.

  为确定A、B、C点固体的合理化学式,某化学兴趣小组作了如下探究:

  【查阅资料】

  资料一:Fe2O3和CO反应是逐步进行的,铁的氧化物的热稳定性顺序是FeO(黑色)>Fe3O4>Fe2O3;

  资料二:在用酒精灯加热(400℃-600℃)条件下,CO很难和Fe2O3反应生成Fe;

  资料三:Fe2O3、FeO不能被磁铁吸引,Fe3O4和Fe能被磁铁吸引;

  【实验探究】实验方案实验现象分别取少量A、B、C点固体用磁铁感应,然后加入硫酸铜溶液中A点固体可被磁铁感应,硫酸铜溶液中无任何现象B点固体不可被磁铁感应,硫酸铜溶液中无任何现象C点固体可被磁铁感应,硫酸铜溶液中有红色固体出现【问题讨论】

  ①在0~400℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是______.

  ②A点固体的化学式是______.

  ③写出反应生成B点固体的化学方程式:Fe3O4+CO 高温 .

  3FeO+CO2

  Fe3O4+CO 高温 .

  3FeO+CO2

  ④图中x=______g.

  ⑤将5.6g铁与94.6g稀盐酸恰好完全反应反应,得到的溶液中溶质的质量分数为多少?(写计算过程)(2分)

1回答
2020-10-27 03:20
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李火生

  问题一:

  (1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能分解生成水和氧气,B处的铁丝与氧气充分接触,在短时间内变暗,说明说明铁生锈主要与氧气和水有关;

  (2)B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是与氧气的浓度有关;

  问题二:

  ①观察图2中的数据,当温度达到700℃时氧化铁才开始被一氧化碳还原为铁,而酒精灯的温度范围只是400~500℃,所以应该选择酒精喷灯.

  ②一氧化碳是可燃性气体,与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸.所以本题答案为:排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸;

  ③从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中,这样既能吸收二氧化碳气体,又能收集一氧化碳气体.

  故填:dbe.

  如果导管连接错误,CO会排入空气中从而污染空气.

  故填:CO会排入空气中从而污染空气.

  ④一氧化碳还原氧化铁反应生成的是铁和二氧化碳,而工业上使用碳还原氧化铁,会使生成的铁中含有碳,生成的铁能被磁铁吸引,所以本题答案为A中炼得的铁不含碳,工业上炼得铁含有碳;

  【问题讨论】

  ①在0~400℃温度范围内,根本达不到反应所需的最低温度,所以氧化铁的质量并未改变.

  故答案为:未达到反应所需的最低温度.

  ②A点固体可被磁铁感应,硫酸铜溶液中无任何现象,说明有四氧化三铁;

  ③B点固体不可被磁铁感应,硫酸铜溶液中无任何现象,说明有氧化亚铁,反应生成B点固体的化学方程式为:Fe3O4+CO 高温 .

2020-10-27 03:21:13

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