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設計實驗裝置冶煉金屬

發布時間:2022-06-14 13:14:28

A. 為了測定實驗室某生銹鐵片中鐵元素的質量分數,兩位同學分別設計了如下甲、乙兩個實驗方案.方案甲:稱得

【評價交流】由於生銹鐵片中除了鐵、鐵的化合物之外還含有水分等不含鐵元素的物質,由於方案甲中根據計算只能得出鐵片中金屬鐵的質量,而無法知道鐵的化合物的質量;
【設計實驗】①由於一氧化碳具有還原性,因此常用來冶煉金屬,當實驗結束時,要繼續通一氧化碳,主要是因為玻璃管冷卻會導致裡面的壓強減小,從而試管內的水會倒吸到玻璃管內;
②由於鐵能夠和稀鹽酸反應生成氫氣,該反應的化學方程式為:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
【實驗反思】由於一氧化碳有毒,排放到空氣中會造成空氣污染,因此必須對該氣體進行處理,故酒精燈的作用為在E的導出管口處點燃導出的氣體.
【實驗結論】根據質量守恆定律可知,和稀鹽酸反應的鐵的質量即為生銹鐵片中鐵元素的質量,
設生銹鐵片中鐵元素的質量為x.
Fe+2HCl═FeCl2+H2
562
x ρ2v2

56
x
2
ρ1v2

x=28ρ1v2
則生銹鐵片中鐵元素的質量分數為
28ρ1v2
m2
×100%=
2800ρ1v2
m2
%.
故答案為:【評價交流】乙;不能測出生銹鐵片中鐵元素的質量;
【設計實驗】
試驗編號 實驗步驟 實驗現象 結論或化學方程式
①裝置II 通入CO加熱,完全反應後,停止加熱,繼續通入CO至室溫 生銹鐵片變成光亮的銀白色 CO具有 還原性,化學方程式為 Fe2O3+3CO
高溫
.

B. 實驗室通常用如圖裝置模擬冶煉鐵,請回答問題:(1)用化學方程式表示反應原理.(2)用化學方程式表示試

(1)Fe 2 O 3 +3CO 2CO 2 ;(3)生鐵是鐵碳合金,其熔點比純鐵低,比純鐵更易生銹,相同情況下與稀硫酸反應比純鐵快;

C. 絕大部分金屬的冶煉都是通過再高溫下發生的氧化還原反應來完成的,實驗室利用鋁熱反應來模擬這種冶煉方法

(1)氧化鐵和鋁粉在高溫條件下發生鋁熱反應生成鐵和氧化鋁,反應的化學方程式為Fe2O3+2Al

高溫
.

D. 煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應,某同學利用該原理設計了一個實驗,實驗裝置見圖.對實驗進行分析

(1)加熱儀器為酒精噴燈,由於酒精噴燈的外焰的溫度最高,加熱時要用外焰進行加熱;故填:酒精噴燈;外焰;
(2)由於在高溫下,一氧化碳將氧化鐵還原為鐵,同時生成了二氧化碳.所以,實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅色粉末變黑色;二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉澱和水.所以,觀察到澄清石灰水的現象是:石灰水變渾濁;故填:紅色粉末變黑色;石灰水變渾濁;
(3)由於玻璃管內有空氣,通入一氧化碳高溫時易發生爆炸.所以,實驗前先通入CO,排凈玻璃管中的空氣再開始加熱.由於還原出的鐵溫度較高,易於空氣中的氧氣反應重新生成鐵的氧化物.所以,實驗後先停止加熱再停止通入CO,直到玻璃管冷卻為止.故填:先通入CO再開始加熱;避免發生爆炸;先停止加熱再停止通入CO;避免鐵在高溫下被重新氧化;
(4)為了防止一氧化碳對大氣的污染,所以,實驗時要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈除去反應剩餘的CO,一氧化碳燃燒生成二氧化碳,故填:酒精燈;2CO+O2

點燃
.

E. 實驗室冶鐵的方程式,現象,步驟

實驗室有三種不同的反應,
2Fe2O3+3C=高溫=4Fe+3CO
2
Fe2O3+3H2=高溫=4Fe+3H2O
Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2
步驟:應先通CO排盡玻璃管中的空氣,然後再加熱.所以實驗前,為了防止要先通入一氧化碳,然後再加熱;實驗結束後,要先停止加熱,玻璃管冷卻後再停止通入一氧化碳;為了防止灼熱的鐵被進入的空氣氧化。
現象:一氧化碳在高溫的條件下能將紅色的氧化鐵粉末還原為黑色的鐵粉,同時生成二氧化碳氣體;二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱和水

F. 煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應,某同學利用該原理設計了一個實驗,實驗裝置見圖:對實驗進行分析

(1)由於酒精噴燈的外焰的溫度最高,加熱時要用外焰進行加熱;
(2)由於在高溫下,一氧專化碳屬將氧化鐵還原為鐵,同時生成了二氧化碳.所以,實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅色粉末變黑色;二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉澱和水.所以,觀察到澄清石灰水的現象是:石灰水變渾濁;
(3)為了防止一氧化碳對大氣的污染,所以,實驗時要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈除去反應剩餘的CO;
(4)為了防止一氧化碳對大氣的污染,所以,實驗時要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈除去反應剩餘的CO;
故答案為:(1)外焰;
(2)紅色粉末變為黑色,澄清石灰水變渾濁;
(3)點燃尾氣,為了防止一氧化碳對大氣的污染;
(4)Fe2O3+3CO

高溫
.

G. 實驗室模擬冶煉鐵

(1)③①⑤⑥②④ (2)3CO + Fe 2 O 3 2Fe+3CO 2 ;澄清石灰水變渾濁 (3)CO有毒,會污染空氣 (4)產生CO ;因為生鐵密度大於爐渣密度

H. 煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應某同學利用該原理設計了一個實驗裝置圖

煉鐵的原理(怎樣從鐵礦石中煉出鐵) 用還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵。鐵氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+還原劑(C、CO、H2) 鐵(Fe)

煉鐵過程是個還原過程;FeO+CO=Fe+CO2 Fe0+C=Fe+CO


I. 鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志,下圖是根據煉鐵原理設計的實驗裝置圖。 (1)請你寫出冶煉生鐵的

(1)Fe 2 O 3 +3CO 2Fe+3CO 2 (2)檢驗一氧化碳的純度
(3)用酒精燈對尾氣點燃或用塑料袋回收尾氣

J. 鐵的冶煉原理(1)煉鐵原理的實驗裝置圖(2)實驗操作步驟:①檢查裝置氣密性②裝葯品並固定裝置③通____

(2)根據CO具有可燃性,與玻璃管中的空氣混合受熱會發生爆炸,因此,應先回通CO排盡玻璃管中的空氣,然後答再加熱.所以實驗前,為了防止要先通入一氧化碳,然後再加熱;實驗結束後,要先停止加熱,玻璃管冷卻後再停止通入一氧化碳;為了防止灼熱的鐵被進入的空氣氧化;故填:一氧化碳;點燃酒精燈加熱;停止加熱;繼續通一氧化碳直到玻璃管冷卻;排盡裝置中的空氣,防止加熱發生爆炸;防止灼熱的鐵被進入的空氣的氧氣氧化;
(3)一氧化碳有毒,應該進行尾氣處理,常見的尾氣的處理方法為對尾氣進行點燃或收集.故填:尾氣中含有一氧化碳,會污染空氣;點燃或收集;
(4)一氧化碳在高溫的條件下能將紅色的氧化鐵粉末還原為黑色的鐵粉,同時生成二氧化碳氣體;二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱和水;故填:紅色粉末變成黑色;澄清的石灰水變渾濁;
(5)玻璃管A中反應的化學方程式為:Fe2O3+3CO

高溫
.

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