解:設(shè)能冶煉出含雜質(zhì)3%的生鐵的質(zhì)量為x 高溫 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 100t·80% x· 160/112=100t·80%/ x· x=57.8t 答:略 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí)，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO2．他們不禁產(chǎn)生了疑問(wèn)：書(shū)本119頁(yè)的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
【查閱資料】
資料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe3O4中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià)，其化學(xué)式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物質(zhì)可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】興趣小組收集了CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
乙取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中無(wú)氣泡、溶液顏色變成黃綠色
丙取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中無(wú)任何現(xiàn)象
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有______，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有______；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe3O4；
（3）寫(xiě)出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式______；
【拓展探究】同學(xué)們對(duì)Fe3O4產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡(jiǎn)圖．
【生產(chǎn)流程】

【查閱資料】
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示：
溫度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
資料二：Fe（OH）2受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
資料三：獲得Fe3O4的反應(yīng)原理為：Fe（OH）2+2Fe（OH）3數(shù)學(xué)公式Fe3O4+4H2O
【問(wèn)題討論】
（1）溶解時(shí)，用50℃至80℃的熱水目的是______．
（2）寫(xiě)出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______；
（3）上述過(guò)程中，要控制“通一定量空氣”的目的是______．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳質(zhì)量比為_(kāi)_____．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→______→______→d．
a．過(guò)濾　 b．加熱濃縮　　 c．冷卻結(jié)晶　 d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
【組成確定】為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
【查閱資料】
資料一：難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變）；
資料二：Fe2O3和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的雜質(zhì)是Fe2O3和FeO中的一種或兩種．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】同學(xué)們稱(chēng)取了23.28g該Fe3O4樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)分析】因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：
（1）該組同學(xué)欲通過(guò)B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算確認(rèn)該Fe3O4樣品中的雜質(zhì)．B中的最佳試劑是_______（填序號(hào)）．
①澄清石灰水　　 ②氫氧化鈉濃溶液　　 ③稀鹽酸　　 ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，還能起到的作用是：①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；②停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③______．
（3）乙組同學(xué)認(rèn)為B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量差會(huì)偏小而影響計(jì)算、分析，你認(rèn)為他們的理由是______．
乙組：
利用儀器測(cè)定并繪制成反應(yīng)過(guò)程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（右圖）．
（1）寫(xiě)出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．
（2）通過(guò)計(jì)算確定：該Fe3O4樣品中含有的雜質(zhì)是______，其中含F(xiàn)e3O4的質(zhì)量是______g．（不需要寫(xiě)過(guò)程）

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某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí)，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO2．他們不禁產(chǎn)生了疑問(wèn)：書(shū)本119頁(yè)的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
【查閱資料】資料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe3O4中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià)，其化學(xué)式可用FeO·Fe2O3的形式表示；
【提出猜想】黑色物質(zhì)可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】興趣小組收集了CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有 _________ ，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明黑色物質(zhì)中沒(méi)有 _________ ；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe3O4；
（3）寫(xiě)出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 _________ ；
【拓展探究】同學(xué)們對(duì)Fe3O4產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡(jiǎn)圖．
【生產(chǎn)流程】
【查閱資料】
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示：
資料二：Fe（OH）2受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）2+2H2O+O2==4Fe（OH）3
資料三：獲得Fe3O4的反應(yīng)原理為：Fe（OH）2+2Fe（OH）3Fe3O4+4H2O
【問(wèn)題討論】（1）溶解時(shí)，用50℃至80℃的熱水目的是_________．
（2）寫(xiě)出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________；
（3）上述過(guò)程中，要控制“通一定量空氣”的目的是_________．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳質(zhì)量比為_________．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→______→ _____ →d．
a．過(guò)濾   b．加熱濃縮     c．冷卻結(jié)晶    d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
【組成確定】為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
【查閱資料】
資料一：難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變）；
資料二：Fe2O3和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的雜質(zhì)是Fe2O3和FeO中的一種或兩種．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】同學(xué)們稱(chēng)取了23.28g該Fe3O4樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)分析】因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：（1）該組同學(xué)欲通過(guò)B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算確認(rèn)該Fe3O4樣品中的雜質(zhì)．B中的最佳試劑是__________（填序號(hào)）．
①澄清石灰水     ②氫氧化鈉濃溶液     ③稀鹽酸     ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，還能起到的作用是：
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；
②停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；
③_________．
（3）乙組同學(xué)認(rèn)為B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量差會(huì)偏小而影響計(jì)算、分析，你認(rèn)為他們的理由是_________．
乙組：利用儀器測(cè)定并繪制成反應(yīng)過(guò)程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（下圖）．
（1）寫(xiě)出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________．
（2）通過(guò)計(jì)算確定：該Fe3O4樣品中含有的雜質(zhì)是_________，其中含F(xiàn)e3O4的質(zhì)量是_________g．（不需要寫(xiě)過(guò)程）

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在學(xué)習(xí)冶煉生鐵原理后，某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)鐵的氧化物的性質(zhì)開(kāi)展了探究活動(dòng)．
（1）鐵的氧化物中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色．
（2）一氧化碳與鐵的氧化物在高溫條件下，都能發(fā)生類(lèi)似于一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)．
（3）鐵的氧化物中只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引．
（4）鐵的氧化物都能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)且無(wú)氣體生成．
[實(shí)驗(yàn)探究]
興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行高溫條件下（酒精噴燈提供高溫）一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．

[討論交流]第一小組有兩位同學(xué)在連接實(shí)驗(yàn)裝置、檢查裝置氣密性、裝藥品、固定實(shí)驗(yàn)裝置后，就實(shí)驗(yàn)操作順序問(wèn)題出現(xiàn)了分歧．
（1）小梅同學(xué)認(rèn)為先通一段時(shí)間一氧化碳排凈空氣，然后再點(diǎn)燃酒精燈和酒精噴燈，小成同學(xué)覺(jué)得這樣做不好，他的理由是：______．
（2）小成同學(xué)主張先點(diǎn)燃酒精燈和酒精噴燈，然后再通一氧化碳，小梅同學(xué)又提出反對(duì)，她的理由是：______．
（3）老師認(rèn)為他們的反對(duì)意見(jiàn)都有道理．請(qǐng)你幫助這兩位同學(xué)解決他們的困難，你的辦法是______．
[實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)]
（1）第二小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察到______，說(shuō)明已發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了二氧化碳．
（2）玻璃管A中的粉末始終是黑色的．實(shí)驗(yàn)完畢，待玻璃管A冷卻后，小斌同學(xué)用磁鐵在玻璃管A外壁移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)黑色粉末能被磁鐵吸引，小斌認(rèn)為有金屬鐵生成．小明同學(xué)認(rèn)為小斌的實(shí)驗(yàn)不能證明有金屬鐵生成，理由是______．
（3）小明同學(xué)將冷卻后的黑色粉末取出實(shí)驗(yàn)，證明有金屬鐵生成，其實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象是______，化學(xué)方程式是______．在高溫條件下一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
第三小組取12g含有雜質(zhì)的四氧化三鐵樣品（雜質(zhì)不參加化學(xué)反應(yīng)），通入足量的一氧化碳在高溫下充分反應(yīng)后剩余8.8g固體，求樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．
[實(shí)驗(yàn)反思]
（1）第四小組實(shí)驗(yàn)未能正常進(jìn)行，玻璃管A破裂了，其實(shí)驗(yàn)失敗的操作是______．
（2）常見(jiàn)的鐵礦石有：磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）、褐鐵礦（主要成分是Fe2O3?3H2O）、菱鐵礦（主要成分是FeCO3）、黃鐵礦（主要成分是FeS2）．其中，理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為_(kāi)_____，理由是______．

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在學(xué)習(xí)冶煉生鐵原理后，某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)鐵的氧化物的性質(zhì)開(kāi)展了探究活動(dòng)．
（1）鐵的氧化物中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色．
（2）一氧化碳與鐵的氧化物在高溫條件下，都能發(fā)生類(lèi)似于一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)．
（3）鐵的氧化物中只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引．
（4）鐵的氧化物都能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)且無(wú)氣體生成．
[實(shí)驗(yàn)探究]
興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行高溫條件下（酒精噴燈提供高溫）一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．

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[討論交流]第一小組有兩位同學(xué)在連接實(shí)驗(yàn)裝置、檢查裝置氣密性、裝藥品、固定實(shí)驗(yàn)裝置后，就實(shí)驗(yàn)操作順序問(wèn)題出現(xiàn)了分歧．
（1）小梅同學(xué)認(rèn)為先通一段時(shí)間一氧化碳排凈空氣，然后再點(diǎn)燃酒精燈和酒精噴燈，小成同學(xué)覺(jué)得這樣做不好，他的理由是：______．
（2）小成同學(xué)主張先點(diǎn)燃酒精燈和酒精噴燈，然后再通一氧化碳，小梅同學(xué)又提出反對(duì)，她的理由是：______．
（3）老師認(rèn)為他們的反對(duì)意見(jiàn)都有道理．請(qǐng)你幫助這兩位同學(xué)解決他們的困難，你的辦法是______．
[實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)]
（1）第二小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察到______，說(shuō)明已發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了二氧化碳．
（2）玻璃管A中的粉末始終是黑色的．實(shí)驗(yàn)完畢，待玻璃管A冷卻后，小斌同學(xué)用磁鐵在玻璃管A外壁移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)黑色粉末能被磁鐵吸引，小斌認(rèn)為有金屬鐵生成．小明同學(xué)認(rèn)為小斌的實(shí)驗(yàn)不能證明有金屬鐵生成，理由是______．
（3）小明同學(xué)將冷卻后的黑色粉末取出實(shí)驗(yàn)，證明有金屬鐵生成，其實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象是______，化學(xué)方程式是______．在高溫條件下一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
第三小組取12g含有雜質(zhì)的四氧化三鐵樣品（雜質(zhì)不參加化學(xué)反應(yīng)），通入足量的一氧化碳在高溫下充分反應(yīng)后剩余8.8g固體，求樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．
[實(shí)驗(yàn)反思]
（1）第四小組實(shí)驗(yàn)未能正常進(jìn)行，玻璃管A破裂了，其實(shí)驗(yàn)失敗的操作是______．
（2）常見(jiàn)的鐵礦石有：磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）、褐鐵礦（主要成分是Fe2O3-3H2O）、菱鐵礦（主要成分是FeCO3）、黃鐵礦（主要成分是FeS2）．其中，理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為_(kāi)_____，理由是______．

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鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)．一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式為 _________ ．某化學(xué)興趣小組同學(xué)在學(xué)習(xí)煉鐵的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，對(duì)煉鐵時(shí)還原劑的選擇進(jìn)行了如下探究．
【提出問(wèn)題】單質(zhì)碳也具有還原性，碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式為 _________ ．為什么工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石？
【猜想與假設(shè)】焦炭和鐵礦石都是固體，接觸面積小，反應(yīng)不易完全．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)如下：
①稱(chēng)取兩份相同質(zhì)量的氧化鐵粉末．一份與足量的碳粉均勻混合放入下圖裝置A的試管中；另一份放入下圖裝置B的玻璃管中．
②裝置A和B兩組實(shí)驗(yàn)同時(shí)開(kāi)始進(jìn)行．在裝置B的反應(yīng)中，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先 _________ （選填“通CO”或“加熱”）； 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫，其原因是 _________ ．
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】當(dāng)裝置B的玻璃管中固體完全由 _________ 時(shí)（選填“紅色變?yōu)楹谏被颉昂谏優(yōu)榧t色”），裝置A的試管中仍有 _________ ．
【解釋與結(jié)論】焦炭和鐵礦石都是固體，接觸面積小，反應(yīng)確實(shí)不易完全，這可能是工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石的一個(gè)原因．
【交流與反思】經(jīng)過(guò)查閱資料和討論，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)除了上述原因外，工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石還有一些其它原因，試寫(xiě)出其中的一個(gè)： _________ ．
【完善實(shí)驗(yàn)】聯(lián)想到單質(zhì)碳的一些化學(xué)性質(zhì)，甲同學(xué)認(rèn)為在碳還原氧化鐵的反應(yīng)中可能還會(huì)有CO產(chǎn)生．為了證明碳還原氧化鐵所得的氣體中含有CO和CO2，將該氣體通過(guò)下圖的檢驗(yàn)裝置，正確的連接順序是 _________ （選填字母，裝置可重復(fù)使用）．經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，證實(shí)碳還原氧化鐵所得的氣體中確實(shí)含有CO和CO2，因此裝置A的不足之處是 _________ ．
【拓展延伸】乙同學(xué)用下圖裝置測(cè)定鐵的相對(duì)原子質(zhì)量，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下（必要的固定裝置已略去）：
①連接裝置并檢查裝置氣密性；
②加入藥品和水；
③記錄c中液面刻度（c為帶有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至過(guò)量；
⑤待b中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄c中液面刻度，計(jì)算得到氣體的體積為V mL（經(jīng)查，室溫室壓下該氣體密度為ρ g/L）．
（1）檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是 _________ ．
（2）為使測(cè)得的氣體體積更精確，記錄c中液面刻度時(shí)，除使視線與凹液面的最低處相平外，還應(yīng) _________ ．
（3）如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)稀硫酸的量不足，應(yīng) _________ （選填“中途加酸”或“重新實(shí)驗(yàn)”）．
（4）丙同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中由于缺少某一步驟導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏而無(wú)法計(jì)算，該步驟是 _________ ．

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