18.某化學(xué)興趣小組對鐵的冶煉實驗進(jìn)行探究.

(1)該小組設(shè)計如圖1研究鐵的冶煉.
①實驗時,應(yīng)先注水片刻后再加熱的目的是用一氧化碳排凈裝置內(nèi)的空氣,以防加熱時發(fā)生爆炸;
②硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2;
③裝置的不足之處是缺少尾氣處理裝置.
(2)該小組同學(xué)對實驗后玻璃管中得到的黑色固體A成分展開探究.
【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢?
【查閱資料】小華查閱資料,得到關(guān)于鐵的氧化物如下信息:
鐵的氧化物Fe2O3Fe3O4FeO
顏色
物理性質(zhì)不能被磁鐵吸引能被磁鐵吸引不能被磁鐵吸引
化學(xué)性質(zhì)可溶于酸常溫下不溶于稀酸可溶于酸,但不生成氣體
【展開實驗】小明進(jìn)行了以下實驗(如圖2).
【提出猜想】
Ⅰ.小明認(rèn)為黑色粉末A全部是鐵粉.小華根據(jù)圖2實驗認(rèn)定小明的結(jié)論是錯誤的,理由是加入足量的硫酸銅溶液后,仍然有黑色粉末存在.
Ⅱ.小華根據(jù)資料提出了自己的兩個猜想,請結(jié)合所學(xué)知識補(bǔ)充余下的一個猜想.
猜想①:黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵(Fe3O4)組成;
猜想②:黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵(FeO)組成;
猜想③:黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成.
Ⅲ.小華在小明圖2實驗的基礎(chǔ)上,繼續(xù)實驗,操作步驟和現(xiàn)象為取適量黑色粉末B,用磁鐵吸引,黑色粉末全部被吸引,得出猜想①成立.

分析 (1)①根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的實驗注意事項以及步驟來分析;
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理以及化學(xué)方程式的寫法來分析;
③根據(jù)尾氣中含有一氧化碳來分析;
(2)Ⅰ、鐵能夠和硫酸銅反應(yīng),氧化亞鐵和四氧化三鐵不能和硫酸銅反應(yīng);
Ⅱ、黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵(Fe3O4)組成;或黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵(FeO)組成;或黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成;
Ⅲ、運(yùn)用題中信息鐵的氧化物中氧化鐵為紅棕色,其余都為黑色,并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引以及氧化亞鐵與四氧化三鐵的性質(zhì)解答.

解答 解:(1)①實驗時,應(yīng)先注水片刻后再加熱的目的是注水排出集氣瓶內(nèi)的一氧化碳,一氧化碳?xì)怏w進(jìn)入玻璃管內(nèi),排進(jìn)其中的空氣,以防加熱時發(fā)生爆炸;故填:用一氧化碳排凈裝置內(nèi)的空氣,以防加熱時發(fā)生爆炸;
②在高溫的條件下,一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳;故填:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2;
③尾氣中含有一氧化碳?xì)怏w,一氧化碳有毒,直接排放到空氣中會造成空氣的污染,所以要添加尾氣處理裝置;故填:缺少尾氣處理裝置;
(2)Ⅰ、小華認(rèn)為小明的猜想是錯誤的,理由是加入足量的硫酸銅溶液后,仍然有黑色粉末存在.故填:加入足量的硫酸銅溶液后,仍然有黑色粉末存在;
Ⅱ、黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵(Fe3O4)組成;或黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵(FeO)組成;或黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成.故填:黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成;
Ⅲ、取適量黑色粉末B,用磁鐵吸引,黑色粉末不能被吸引,則黑色粉末中只有氧化亞鐵,猜想②正確;
取適量黑色粉末B,用磁鐵吸引,黑色粉末部分被吸引,說明黑色粉末中含有氧化亞鐵和四氧化三鐵,猜想③正確;
取適量黑色粉末B,用磁鐵吸引,黑色粉末全部被吸引,說明則黑色粉末中只有四氧化三鐵,猜想①正確.
因為氧化亞鐵能與稀鹽酸反應(yīng),而四氧化三鐵不與稀鹽酸反應(yīng),所以也可取少量的黑色固體B于試管中,加入足量的稀鹽酸,若黑色固體完全溶解,則猜想②成立;若黑色固體一點也不溶解,則猜想①成立;若黑色固體部分溶解,則猜想③成立.
故填:取適量黑色粉末B,用磁鐵吸引,黑色粉末全部被吸引(答案合理即可).

點評 化學(xué)實驗現(xiàn)象是化學(xué)實驗最突出、最鮮明的部分,也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù),掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系,有助于提高觀察實驗、進(jìn)行實驗的能力.所以,對化學(xué)實驗不僅要認(rèn)真觀察,還應(yīng)掌握設(shè)計實驗、觀察實驗現(xiàn)象的方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列說法正確的是( 。
A.物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)是化合反應(yīng)
B.物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)都是燃燒
C.物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)是都是氧化反應(yīng)
D.空氣中散熱快,物質(zhì)很難在空氣中燃燒

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:實驗探究題

9.人類每年都要從大自然中提取大量的金屬,用于滿足日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要.
(1)某鐵廠以焦炭、赤鐵礦石(主要含F(xiàn)e2O3)、空氣等為原料煉鐵,反應(yīng)過程如下:

上述工藝流程中,步驟②、③發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為②CO2+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO,③3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2.該實驗中的石灰水的作用是檢驗反應(yīng)中是否生成了二氧化碳并將其吸收.
(2)實驗室常用如圖裝置模擬煉鐵反應(yīng)

實驗開始時,須先通入一氧化碳,再用酒精噴燈加熱,這樣做的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣,以防加熱時發(fā)生爆炸.
(3)裝置尾部氣球的作用是收集尾氣,防止造成空氣污染.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:
氧化鈉Na2O氧化鐵Fe2O3氧化亞銅Cu2O硫酸鋁Al2(SO43氫氧化亞鐵Fe(OH)2
氯化銀AgCl硝酸銅Cu(NO32碳酸鈉Na2CO3氯酸鉀KClO3硫酸銨(NH42SO4

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:填空題

13.在60℃時,硝酸鉀的溶解度是110g.該溫度下,若將50g硝酸鉀放入50g水中,充分?jǐn)嚢瑁萌芤褐腥苜|(zhì)和溶液的質(zhì)量比為1:2,溶液是不飽和(填“飽和”或“不飽和”),若將溶液的狀態(tài)(飽和或不飽和)改變方法有加硝酸鉀、降溫(填任意兩種即可).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列現(xiàn)象或事實可用分子的相關(guān)知識加以解釋.其中不正確的是( 。
A.墻內(nèi)開花墻外香--分子不斷地運(yùn)動
B.熱脹冷縮--分子的大小隨溫度改變而改變
C.一氧化碳可燃,二氧化碳不可燃--構(gòu)成物質(zhì)的分子不同,物質(zhì)的性質(zhì)不同
D.水通電后生成氫氣和氧氣--化學(xué)變化中分子可以再分

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列物質(zhì)屬于純凈物的是( 。
A.水銀B.泉水C.煤炭D.食醋

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.根據(jù)題意填寫相應(yīng)的化學(xué)符號.
(1)2個銀原子:2Ag;
(2)3個硝酸根離子:3NO3-;
(3)保持氧氣化學(xué)性質(zhì)的微粒:O2;
(4)人體缺少I (元素),會導(dǎo)致甲狀腺疾。
(5)氯化鈉是由Na+、Cl-構(gòu)成的;
(6)標(biāo)出硫酸銨中氮元素的化合價:($\stackrel{-3}{N}$H42SO4

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列對比實驗不能實現(xiàn)相應(yīng)目的是( 。
A.
鑒別CO與H2
B.
比較微粒間空隙大小
C.
探究鐵生銹 需要與水接觸
D.
探究物質(zhì)燃燒需要與氧氣接觸

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同步練習(xí)冊答案