Question

在實驗探究課上，老師給了同學們一包紅色粉末，該粉末是銅粉和氧化鐵粉末中的一種．同學們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進行如下探究．請你參與他們的探究并回答問題．
（1）【提出問題】
假設l：紅色粉末是銅粉；
假設2：紅色粉末是氧化鐵粉；
（2）【設計實驗方案】
同學們對實驗作了如下設想和分析：取少量紅色粉末放入硬質玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應．
（3）【進行實驗】
通過實驗及分析，確認假設2成立．則實驗中出現的現象為

 

．
（4）【反思與評價】
①實驗過程中，硬質玻璃管內發(fā)生的化學反應方程是

 

．
②實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是

 

．
③從環(huán)保角度看，上面的實驗裝置有不足之處，請你對該裝置進行改進，具體措施是

 

．
（5）【拓展】
為了進一步探究鐵和銅的金屬活動性強弱，你認為可選用下列試劑中的

 

（填序號）．
A．硝酸銀溶液    B．稀鹽酸    C．氯化鋅溶液
（6）計算：某鋼鐵廠日產含3%雜質的生鐵2240t，則需要含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,一氧化碳的化學性質,金屬活動性順序及其應用,含雜質物質的化學反應的有關計算,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（3）根據題意，對紅色粉末為氧化鐵粉，根據實驗結論，分析支持結論應該出現的實驗現象；
（4）考慮一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，考慮一氧化碳的可燃性，對實驗裝置的操作進行解釋及對存在問題進行改進；
（5）根據鐵和銅的化學性質分析選擇的試劑；
（6）根據化學變化前后元素質量不變，生鐵中所含鐵的質量與赤鐵礦石中所含鐵元素質量相等，利用這一等量關系解決本問題，其中赤鐵礦石中鐵元素質量即鐵礦石中氧化鐵所含鐵元素的質量．

解答：解：
（3）通過實驗及分析，確認假設2成立：紅色粉末是氧化鐵粉．則實驗中出現的現象為；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應后，紅色粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；
（4）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，化學方程式是：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是防止一氧化碳不純，發(fā)生爆炸；
③一氧化碳氣體有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，可把尾氣進行燃燒或收集，在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集；
（5）金屬鐵和銅都可與硝酸銀溶液反應；只有鐵與鹽酸反應生成氫氣，而銅不能與鹽酸反應，故B可驗證鐵的活動性比銅強；而鐵和銅都不能與氯化鋅溶液反應，故C不能驗證鐵和銅的活動性；故選：B．
（6）設需要含Fe₂O₃80%的赤鐵礦石為x．
則2240t×（1-3%）=x×80%×

56×2

160

×100%，解得x=3880t，故答案為：3880t．
故答案為：
（3）紅色粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；
（4）①3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
③在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集尾氣．
（5）B．
（6）3880t．

點評：注意：氧化鐵與一氧化碳反應生成鐵，鐵粉是黑色的，二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，解答本題時還要要注意3%為生鐵中所含雜質的質量分數，而生鐵中鐵的質量分數應為1-3%；80%為鐵礦石中氧化鐵的質量分數而非鐵的質量分數．