一氧化碳还原氧化铁专题

一氧化碳还原氧化铁专题 1((8分)已知木炭粉(假设木炭粉中不含杂质)和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学 反应，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动。 【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色沉淀。 【实验过程】同学们了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。 A B C D E 澄清 氢氧化 氯化钯 石灰水 钠溶液 溶液 ?探究反应中产生气体的成分 .0 g氧化铁和1.2 g木炭粉，混合均匀后进行实验。打开止水夹a通一段时间的氮称取9 气，关闭a。再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑 浊，氯化钯溶液中出现黑色固体。 木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了 ? 气体;E处酒精灯的作用是 ? ;B 中发生反应的化学方程式为 ? ;加热前通一段时间氮气的原因是 ? 。 ?探究反应后剩余固体的成分 【提出猜想】 猜想1:只含有铁; 猜想2:含有铁和木炭; 猜想3:含有 ? ; 猜想4:含有铁、木炭和氧化铁。 【实验验证】 小组同学测得剩余固体质量为6.6 g，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐 酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，猜想不成立的是 ? ，剩余固体中含有的物 质及质量分别为 ? 。 2((7分)生活中广泛应用各种金属。 (1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业，主要是因为铜具有 (填字母) A(导热性 B(延展性 C(导电性 D(金属光泽 (2)铁质水龙头长期使用容易生锈，铁生锈的条件是 。 (3)小明从自家水龙头上取下一些铁锈样品，用如图甲所示的装置进行实验。 ?C处酒精灯的作用是 。实验结束，小明将所得的黑色固体物质放入足量的硫酸 中，发现生成物中没有铁，小明得此结论依据的现象是 。 为解释这一反常情况，小明查到下列资料: ?已知铁的氧化物有FeO、FeO、FeO，在一定条件下，均能逐步失去其中的氧，最终被3423 还原为铁。 ?某炼铁厂对氧化铁和一氧化碳进行热反应分析，获 得相关数据并绘制成图乙。 甲 乙 ?通过分析资料知道，小明实验失败的主要原因是 ，在小明的实验中，A处发生反应的化学方程式为 。 3((5分)在检验一包混有氧化铁的铁粉中氧化铁含量时，某小组同学称取10 g该样品， 按下图所示装置进行实验，请你一同参与并解答问题。 (1)装置A中反应的化学方程式为 ? 。 (2)若他们想通过B装置反应前后的 质量变 化来测定该样品中氧化铁的含量 时，你 认为B中最好应使用 ? 的浓溶液， 该反应的化学方程式为 ? 。 (3)从防止大气污染和节约资源角度考虑，你对尾气处理的建议是 ? 。 (4)实验完毕后，某同学称得A中剩余固体的质量为9.04g，装置B增重2.64g，则该铁 粉样品中含氧化铁的质量分数为 ? 。 4、 (8分)做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小名同学有两个疑惑不解的问题，于是他 进行了以下探究活动。 【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢, 【查阅资料1】 (1)自然界中铁的氧化物主要是FeO和FeO两种(FeO极易被氧化为FeO); 342323 (2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液。 【实验探究】 将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。 【问题2】铁燃烧的产物为什么不是FeO呢, 23O FeO 铁 Fe3423【查阅资料2】 分解温度/? 1538 1400 — (1)FeO和FeO的分解温度、铁的熔点见3423熔点/? — — 1535 表: (2)FeO高温时分解成FeO。 2334 【理论探讨】 结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内_____已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是_____。 【拓展延伸】 (1)实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_____; (2)有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明 包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 (3)下列铁的氧化物中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是_____(填字母)。 A. FeO B. FeOC. FeO 23 34 5((6分)学了炼铁原理后，小明想用此原理测定某一生锈铁粉中氧化铁的质量分数。于是他取m g生锈的铁粉样品，按下图所示装置进行实验，测定1 该样品中氧化铁的质量分数(铁锈按氧化铁处理)。 友情提示:带孔玻璃 球泡可以使液体和 气体充分接触 (1)装置A中反应的化学方程式是___________________。 (2)某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质 量分数。 B中的最佳试剂是_____(填序号)，实验时B中反应的化学方程式是 _____。 ? 澄清石灰水 ? 氢氧化钠浓溶液 ? 稀盐酸 ? 水 (3)上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是:? 实验开始时， 排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸;? 停止加热后，防止A中生成物被 氧化，B中的溶液倒吸入A中;?______________________。 (4)完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m g，同时测得装置B增重m g，则铁粉23 样品中氧化铁的质量分数为_____________________。