某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验．Ⅰ．定性探究在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁（实验装置如图1所示，从环保角度看，该小组设计的实验
题型：不详难度：来源：
Ⅰ．定性探究
在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁（实验装置如图1所示，从环保角度看，该小组设计的实验装置有不足之处，你认为该如何改进？______），观察到玻璃管内固体由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家分头查阅资料．
【查阅资料】
（1）一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关．
（2）一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
（3）
| 性质物质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 铁粉 | |||||
| 颜色 | 黑色 | 黑色 | 黑色 | |||||
| 能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 能 | |||||
| Ⅰ定性探究：尾气中的一氧化碳有毒会污染空气，应该将尾气点燃处理； 【实验与猜想】（1）由题意可知，黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化亚铁；（2）由题意可知，黑色固体粉末全部能被吸引，黑色固体粉末可能是全部为铁或全部为四氧化三铁或四氧化三铁与铁粉的混合物． Ⅱ定量研究：（1）20g黑色固体粉末与足量的硫酸铜溶液充分反应后，得到硫酸亚铁溶液和铜，说明黑色粉末中含有铁，过滤得到的黑色固体是四氧化三铁，则金属混合物是铁和四氧化三铁的混合物；小明的猜想不成立； （2）反应前后，固体质量增加了20.8g-20g=0.8g，设黑色固体中铁的质量为x Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 固体质量增加 5664 64-56=8 x 0.8g
x=5.6g 四氧化三铁的质量：20g-5.6g═14.4g 【继续试验】可以用过量的铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，因此X是铁；铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；然后再加入过量的稀硫酸把铜粉和铁粉混合物中的铁粉除去，为了将混合物中的铁粉除尽，所以加入的稀硫酸必须是过量的． 故答案为：Ⅰ．定性探究：点燃尾气； 【实验与猜想】（1）氧化亚铁；（2）全部为四氧化三铁；铁与四氧化三铁的混合物； Ⅱ．定量研究：（1）不成立 （2）反应前后，固体质量增加了20.8g-20g=0.8g，设黑色固体中铁的质量为x Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 固体质量增加 5664 64-56=8 x 0.8g
x=5.6g 四氧化三铁的质量：20g-5.6g═14.4g 答：20g黑色粉末中含有5.6g铁粉和14.4g四氧化三铁． 【继续试验】（1）Fe；Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；（2）除去过量的铁． | ||||||||
| 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，金属铜用来作导线是因为铜具有______（填字母）； A．导热性 B．延展性 C．导电性 D．金属光泽  （2）金属铁是世界上年产量最高，应用最为广泛的金属，图甲是高炉炼铁的示意图，请回答问题： ①焦炭的作用是______； ②为什么图中生铁出口低于炉渣出口？______； （3）小明从自家水龙头上取下一些铁锈样品，用如图乙所示的装置进行试验； ①C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： I．已知Fe2O3在一定条件下能逐步失去其中的氧，依次生成Fe3O4、FeO最终被还原为铁； Ⅱ．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丙；  ②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______． | ||||||||
| 钢铁在生产、生活中有广泛的用途．回答下列问题： （1）炼铁厂用焦炭、赤铁矿、空气等位主要原料炼铁，写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式______． （2）等质量的焦炭、一氧化碳，还原足量的氧化铁，用______得到铁的质量最多（焦炭视为纯净物）． （3）每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁锈蚀也给人类带来了巨大的损失，铁在空气中锈蚀，实际是铁跟空气中的______和______共同作用的杰结果． （4）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用______的方法（人选一种），来达到目的． | ||||||||
对于木炭，一氧化碳和氢气分别跟氧化铜的反应（在适当条件下）下列叙述正确的是（ ）
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已知碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]受热易分解、能与酸反应．孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物．某学校化学研究小组以孔雀石为原料制备CuSO4•5H2O的流程如下： 请回答下列问题： （1）流程中，X的化学式是______；由溶液B获得CuSO4•5H2O，需要经过加热蒸发、______、过滤等操作． （2）若通过置换反应由溶液B制备金属铜，反应的化学方程式是______． 若选用下列物质与氧化铜反应制备铜，写出反应的化学方程式： ①选用非金属单质______： ②选用氧化物______． （3）工业上用焦炭在高温电炉中还原SiO：可得到含有少量杂质的Si和CO，反应的化学方程式是 ______，该反应类型为______． | ||||||||
| 工业炼铁 （1）原理：在高温下，利用还原剂______将铁从铁矿石里的铁______出来． 一氧化碳还原氧化铁的实验现象：______，澄清石灰水变______，尾气燃烧产生______火焰． 下面是该实验主要步骤：①检验装置的气密性、②装入药品并固定、③向玻璃管内通入一氧化碳气体、④给氧化铁加热、⑤停止加热、⑥停止通入一氧化碳．正确顺序：______ （2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 ①焦炭的作用：______、______； ②石灰石的主要作用______． （3）主要设备：高炉．高炉中发生的主要反应有：______、______、______． |