题目
题型:不详难度:来源:
【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。
【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。
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 。
【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: 。
【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,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是 (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 。
答案
【提出问题】②3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑(2分)
【进行实验】③通CO (1分)④防止高温下铁又被进入的空气氧化(2分)
【实验现象】⑤红色变为黑色 (1分) ⑥仍有红色物质(1分)
【交流与反思】⑦焦炭是固体,不容易和生成的铁分离(或焦炭中含有杂质,影响铁的纯度;或焦炭与氧气反应生成一氧化碳的同时放出大量的热,可提供一氧化碳还原铁矿石所需的高温,节约能源)(合理即可)(2分)
【完善实验】⑧C→D→C→E→C (2分)⑨缺少尾气处理装置(2分)
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】碳还原氧化铁的化学方程式为3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑;
【进行实验】②在装置B的反应中,实验开始前应先通CO,实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是:防止高温下铁又被进入的空气氧化。
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由红色变为黑色,装置A的试管中仍有红色物质。
【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,如焦炭是固体,不容易和生成的铁分离(或焦炭中含有杂质,影响铁的纯度;或焦炭与氧气反应生成一氧化碳的同时放出大量的热,可提供一氧化碳还原铁矿石所需的高温,节约能源)(合理即可)
【完善实验】为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过图中的检验装置,正确的连接顺序是C→D→C→E→C;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的不足之处是缺少尾气处理装置,因为一氧化碳有毒,不能直接排入空气中。
点评:书写化学方程式要遵循客观事实和质量守恒定律两个原则,注意化学式要正确,不要忘记反应条件、气体或者沉淀符号。
一氧化碳有还原性,可以还原氧化铁中的铁,一氧化碳有毒,不能直接排入空气,防止污染空气。
核心考点
试题【(11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】;主要考察你对金属锈蚀的条件及其防护等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.在干燥、致密的土壤中 | B.在干燥、疏松的土壤中 |
C.在潮湿、致密的土壤中 | D.在潮湿、疏松的土壤中 |
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 |
B.同样的铁制品在潮湿多雨的西南地区比在北方干燥地区更易锈蚀 |
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀 |
D.铝的抗锈蚀性能比铁强,生活中可用钢丝球洗刷铝锅 |
A.应增加尾气处理装置 |
B.澄清石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 |
C.反应后,玻璃管中固体能被磁铁吸引,不能证明一定是铁 |
D.反应后,玻璃管中固体质量减少,证明一定有铁生成 |
(1)右图“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠和水等,其发热原理是利用铁生锈时放热。
发热剂需与空气中 接触才会发热。
(2)已知下列各组物质间均能发生置换反应。
A.Fe 和CuSO4溶液 B.Mg和MnSO4溶液 C.Mn和FeSO4溶液
①写出Fe 和CuSO4溶液反应的化学方程式 。
②Mn、Fe、Mg 、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序 。
(3)化学小组在实验结束后,进行了如下废液处理:
①Ⅰ中的操作名称是___________。
②写出Ⅱ中一定发生反应的化学方程式 ___ _________ 。
③滤液的组成可能是 。
A.菜刀使用完后,用水洗净,并擦干 |
B.久置不用时在菜刀表面涂一层食用油 |
C.把菜刀存放在潮湿的地方 |
D.用不锈菜刀取代普通菜刀 |
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