鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎.
(1)如圖1是教材中煉鐵高爐及爐內化學變化過程示意圖,根據(jù)圖示回答下列問題.若圖中采用的鐵礦石的主要成分為氧化鐵,請寫出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應的化學方程式:A區(qū)
;B區(qū)
,
;
焦炭作用是
提供熱量
提供熱量
、
制取CO、
制取CO、
;
(2)某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學原理的實驗,對固體產(chǎn)物成分等進行探究.
[設計實驗]用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末,實驗裝置如圖2.
[進行實驗]該小組按上述實驗設計,在一定溫度下進行了實驗,測得下列數(shù)據(jù):
①反應前玻璃管和內盛氧化鐵粉末的總質量66.0g(玻璃管的質量為60.0g)
②反應后玻璃管和內盛黑色固體的總質量64.2g(冷卻到室溫稱量)
[分析與討論]本實驗中,玻璃管內固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏瑢W認為該黑色固體全部是鐵,但姜宇同學提出了質疑,于是大家提出查閱資料.
[查閱資料]
①一氧化碳還原氧化鐵的固體產(chǎn)物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關.
②一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵.
③見右表
物質性質 |
四氧化三鐵 |
氧化亞鐵 |
氧化鐵 |
鐵粉 |
顏色 |
黑色 |
黑色 |
紅色 |
黑色 |
能否被磁鐵吸引 |
能 |
不能 |
不能 |
能 |
[實驗與猜想]①該小組同學將反應后的黑色固體研磨后,再用磁鐵吸引,發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引,則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和
氧化亞鐵
氧化亞鐵
.
②進行猜想:黑色固體粉末可能a.全部為鐵 b.
全部為四氧化三鐵
全部為四氧化三鐵
c.
四氧化三鐵與鐵粉的混合物
四氧化三鐵與鐵粉的混合物
.
[得出結論]通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算,得出黑色固體粉末為(寫名稱)
鐵
鐵
.
[反思與評價]①一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,若要得到鐵可適當提高反應溫度和延長反應時間.
②實驗裝置圖中采用虛線框內的裝置,其作用有
A、C
A、C
.
A.收集一氧化碳 B.檢驗二氧化碳 C.吸收二氧化碳.
③若該小組同學將反應后的黑色固體研磨后,再用磁鐵吸引,發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引,若它是四氧化三鐵、鐵混合物,必須具備的條件是:反應后玻璃管和內盛黑色固體的總質量范圍(冷卻到室溫稱量)
大于64.2g,小于65.8g
大于64.2g,小于65.8g
.