工业上可以用FeSO4制取铁。
方案一:
(1)已知FeSO4在高温的条件下会生成Fe2O3和两种硫的氧化物,请写出相应的化学方程式 ▲ 。
(2)实验室中完成反应②时,固体颜色的变化是 ▲ 。
方案二:已知FeCO3高温FeO + CO2↑ C.+CO2高温2CO
(3)硫酸铵在农业上可以用作氮肥,其中N.元素的质量分数为 ▲ 。
反应Ⅱ中往往还加入碳酸钙,碳酸钙能将煤燃烧生成的含硫物质除去。焙烧时间与铁金属化率的转化关系如图:
(4)曲线a、b差异的原因是 ▲ 。
(5)反应Ⅱ加入煤的作用是 ▲ 、 ▲ 。粗铁粉中一定含有的杂质为 ▲ 。
【反思】工业上常采用方案二制取粗铁粉。请分析不用方案一的原因是 ▲ 。
(1)2FeSO4高温Fe2O3+SO2↑+SO3↑。(2)由红棕色变为黑色。(3)21.2%。
(4)碳酸钙分解生成的二氧化碳与碳反应,生成了更多的一氧化碳使更多的铁的氧化物转化为铁。
(5)燃烧产生高温、与二氧化碳反应生成一氧化碳;碳。
【反思】反应生成硫的氧化物会污染环境。
高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是 ▲ 。
(2)探究生成的气体是什么?用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是 ▲ 。写出该反应的化学方程式 ▲ 。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
与盐酸反应 | FeCl2+H2O | FeCl3+H2O | FeCl2+FeCl3+H2O |
【初步验证】
试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】
猜想一:剩余固体是 ▲ ;猜想二:剩余固体是 ▲ 。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
▲ | ▲ |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为 ▲ 。
.(1)提供水蒸气。(2)H2;2H2+O2点燃2H2O。
(3)【猜想与假设】猜想一:Fe和Fe3O4的混合物;猜想二:Fe3O4。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
取样于试管中,向试管中滴加足量的稀盐酸,观察实验现象。 | 若固体全部溶解且无气泡冒出,则猜想二成立; 若固体全部溶解且有气泡冒出,则猜想一成立。 |
【实验结论】3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2
A.、B.、C.、D.、E.、F.、G.为常见的物质,其中B.、E.、G.属于单质,反应②是炼铁工业中的主要反应,它们之间的相互转化关系如下图所示:
(1)物质A.的化学式是 ;写出反应④的基本反应类型 。
(2)写出反应②的化学方程式 ;
(3)写出反应③中生成红色固体E.的化学方程式: 。
CuO 化合反应 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
如图1为干电池的结构示意图.请利用所学知识完成下列问题.
(1)氯化铵的化学式是 .
(2)构成干电池的材料很多可以回收利用.例如干电池中的锌壳可以回收用语实验室制取氢气,请写出实验室制取氢气的反应的化学方程式 .
(3)比较铜和锌的金属活动性可采用 方法.
(4)兴趣小组的同学欲从干电池的糊状物中回收MnO2用语氧气的制取实验,查阅资料得知氯化铵易溶于水,MnO2和碳粉难溶于水.随后设计了如图2实验.
①操作1的名称是 ,该操作必须用到的玻璃仪器是烧杯、 、 .
②固体2的是MnO2和碳粉的混合物,通过 操作后能得到纯净的MnO2.
【考点】金属的化学性质;混合物的分离方法;过滤的原理、方法及其应用;金属活动性顺序及其应用;化学式的书写及意义.
【专题】物质的分离和提纯;化学用语和质量守恒定律;金属与金属材料.
【分析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;
铜不能和稀硫酸反应,锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;
过滤可以把不溶于水的物质除去;
玻璃棒的用途有引流、搅拌、转移物质等;
在氧气中灼烧时,碳能和氧气反应生成二氧化碳.
【解答】解:(1)氯化铵的化学式是NH4Cl.
故填:NH4Cl.
(2)实验室制取氢气的反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(3)分别将两种金属与稀硫酸混合,铜和稀硫酸混合无明显现象,锌和稀硫酸混合产生气泡,说明铜不能和稀硫酸反应,锌能和稀硫酸反应,因此锌比铜活泼.
故填:分别将两种金属与稀硫酸混合,观察能否反应.
(4)①操作1的名称是过滤,该操作必须用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒.
故填:过滤;漏斗;玻璃棒.
②固体2的是MnO2和碳粉的混合物,通过在氧气中灼烧操作后能得到纯净的MnO2.
故填:在氧气中灼烧.
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
2013年12月2日,“长征三号乙”运载火箭,将嫦娥三号卫星反射升空,14日嫦娥三号成功实施软着陆并释放“玉兔号”月球车开始了探月之旅.
(1)在对太空的探索过程中,科学家发现月球表面陨石坑中存在Hg、CH4、固态H.2O.等物质,其中属于氧化物的是 (填化学式).
(2)火箭用联氨(N.2H.4)做燃料,用四氧化二氮(N.2O.4)助燃,生成物不会对大气造成污染.
①完成燃烧反应的化学方程式:2N2H.4+N2O.4=3 +4H2O..
②通过此反应谈谈你对燃烧有什么新的认识? .
(3)月球表面昼夜温差大(白天最高温达到150℃,夜晚最低则达到﹣170℃),没有氧气,你认为制造月球车的材料应该具有的性质有 (答一点即可).材料的发展史也是人类文明的进步史,请结合所学知识再举一例说明新材料的发现对人类带来的贡献 .
【考点】新材料的开发与社会发展的密切关系;从组成上识别氧化物;化学性质与物理性质的差别及应用;质量守恒定律及其应用;燃烧与燃烧的条件.
【专题】化学与新科技;化学用语和质量守恒定律;物质的分类.
【分析】(1)根据氧化物的定义分析;
(2)根据质量守恒定律和燃烧的条件分析;
(3)根据材料提供的信息进行分析.
【解答】解:(1)由氧元素和另一种元素组成的化合物叫氧化物,故在Hg、CH4、固态H2O等物质中,其中属于氧化物的是H2O;
(2)①根据反应前后原子的种类和数目均不发生变化,反应前反应物中N、H、O元素的原子个数依次为:6、8、4,反应后生成物中H、O原子个数为8、4;比较反应前后原子种类及个数可得知,3个未知物的分子中应含有6个N原子,所以,未知物的化学式为N2;
②从①可看出,并非所有的燃烧都需要氧气;
(3)月球表面昼夜温差大,制造月球车的材料应该热胀冷缩系数小,硬度大,能抵抗温度巨变,熔点高等;塑料的发明,使生活变得轻便.
故答案为:(1)H2O;
(2)①N2;②并非所有的燃烧都需要氧气;
(3)硬度大,能抵抗温度巨变,熔点高等;
塑料的发明,使生活变得轻便.
【点评】本题考查知识点较多需认真分析解答.
CO 具有还原性,可用于冶炼金属,现有1.6t 的氧化铜可以被CO 还原成多少
吨单质铜?(请写出计算过程)
解:设1.6t 氧化铜可以被还原成铜的质量为x
答:生成铜的质量为1.28t (解答合1 分)
就下列有关资源利用的知识填空
(1)甲烷是很好的燃料,写出甲烷燃烧的化学方程式 ;
(2)工业上炼铁常用的设备是 ;冶炼1000t含杂质3%的生铁,需要含Fe3O.480%的磁铁矿石的质量 t.(结果精确到0.1t)
(3)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 (选填字母).
A.节约金属资源 B.合理开采矿物 C.防止钢铁生锈.
【考点】甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途;铁的冶炼;含杂质物质的化学反应的有关计算;金属的回收利用及其重要性;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】化学与能源;金属与金属材料.
【分析】(1)首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可;
(2)工业上炼铁常用的设备是高炉;由生铁的质量和杂质的质量分数可以计算出铁的质量;由铁的质量根据一氧化碳与四氧化三铁反应的化学方程式可以计算出四氧化三铁的质量;由四氧化三铁和磁铁矿中四氧化三铁的质量分数可以计算出磁铁矿的质量;
(3)根据金属的回收利用的目的解答,回收金属就是为了节约金属资源.
【解答】解:(1)甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O.故答案为:CH4+2O2CO2+2H2O
(2)工业上炼铁常用的设备是高炉;
解:生铁中铁的质量为1000t×(1﹣3%)=970t
设需四氧化三铁的质量为x.
4CO+Fe3O43Fe+4CO2
232 168
x 970t
x=1339.5t
需要含Fe3O480%的磁铁矿石的质量:1339.5t÷80%=1674.4t,故填:1674.4t;
(3)回收利用金属是为了节约金属资源.故选A
【点评】含杂质物质的计算的一般解题思路是:
一、由混合物的质量乘以混合物中纯净物的质量分数得到纯净物的质量;
二、由纯净物的质量根据化学方程式计算出另一种纯净物的质量;
三、再由另一种纯净物的质量除以另一混合物中该纯净物的质量分数得到另一混合物的质量.
A.~H是常见物质,已知:A,E是红色固体;C,G是黑色粉末;B,H是气体且B为化合物;D溶液呈蓝色,可用于配制农药波尔多液,它们之间的转化关系如图所示(各步均恰好完全反应,部分生成物已略去),请回答下列问题:
(1)F溶液的溶质是 ;
(2)反应①的化学方程式是 ;
(3)反应③的化学方程式是 基本反应类型是 ;
(4)写出B物质的一种用途 .
【考点】物质的鉴别、推断;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】框图型推断题;物质的检验、鉴别与推断.
【分析】高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
加热条件下,铜和氧气反应生成氧化铜.
【解答】解:氧化铁和铜都是红色固体,铁和氧化铜都是黑色粉末,硫酸铜溶液是蓝色溶液,可用于配制农药波尔多液;
高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
加热条件下,铜和氧气反应生成氧化铜,因此A是氧化铁,B是一氧化碳,C是铁,D是硫酸铜,E是铜,G是氧化铜,F是硫酸亚铁,H是氧气;
(1)F溶液的溶质是硫酸亚铁.
故填:硫酸亚铁.
(2)反应①的化学方程式是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
(3)反应③的化学方程式是:2Cu+O22CuO,属于化合反应.
故填:2Cu+O22CuO;化合反应.
(4)一氧化碳具有还原性,可以用来冶炼金属.
故填:冶炼金属.
【点评】本题主要考查物质的性质,只有掌握了各种物质的性质,才能够判断物质之间相互转化时的反应物和生成物,从而可以进行各方面的判断.
没有金属,生活是难以想象的.请你根据对金属和金属材料的认识,回答下列问题.
(1)如图标出的是组成灯泡的物质,所标出的物质中不属于金属材料的是 .
(2)钢铁厂常常用赤铁矿石冶炼生铁,赤铁矿石的主要成分是 ;
很多大型场馆的建设使用了大量的钢材而不是纯铁,
主要是因为钢比纯铁具有 的优良性能.
(3)工人师傅切割铁板时,用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹,该变化的原理是 (用化学方程式表示).
(4)在硫酸铜和硫酸锌的溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后过滤,滤渣中一定含有 .
【考点】金属材料及其应用;金属的化学性质;金属元素的存在及常见的金属矿物;生铁和钢;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】金属与金属材料.
【分析】(1)依据金属材料的种类分析解答;
(2)依据赤铁矿的成分以及钢与铁的物理性质区别分析解答即可;
(3)依据金属活动性顺序的应用分析解答;
(4)依据金属活动性顺序的应用分析解答.
【解答】解:(1)金属材料主要是包括金属单质和金属合金,所以所标出的物质中不属于金属材料的是玻璃;
(2)赤铁矿的主要成分是氧化铁,纯铁较软所以在大型场馆的建设使用的是硬度较大的钢而不是纯铁;
(3)由于铁的金属活动性比铜强,所以铁能够置换出硫酸铜中的铜,故用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹,该变化的原理是:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)由于铜、锌、铁的金属活动性顺序是:锌>铁>铜,在硫酸铜和硫酸锌的溶液中,加入过量的铁粉,铁能与硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁,铁不能与硫酸锌反应,铁有剩余,所以,充分反应后过滤,滤渣中一定含有铜、铁.
故答案为:(1)玻璃,(2)氧化铁; 硬度大;(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(4)铜、铁.
【点评】解答本题要掌握化学方程式的书写方法和金属的性质等方面的知识,只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断.
钠为银白色固体,具有金属光泽,可以用刀较容易地切开,熔点是97.81℃。Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。在440℃和__条件下,金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石(C.)和碳酸钠,下列叙述不正确的是
A:金属钠质地较软 B:金属钠的熔点比较低
C:金属钠通常保存在水中 D:金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为4 Na + 3CO2 ======= C.+ 2Na2CO3