铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用.(1)图1为高炉炼铁示意图.从炉底流出的生铁属
问题详情:
铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用.
(1)图1为高炉炼铁示意图.从炉底流出的生铁属________(填“金属单质”或“合金”).
下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质(如SiO2)④生成CO,属于从炉顶加入焦炭的作用有_________(填字母).
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
(2)实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁(Fe2O3)的质量分数(杂质不含铁元素,且不与CO反应)
(查阅资料)碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
(问题讨论)装置B的作用是_______________________,从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是:_________________.
(数据处理)称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.则 样品中氧化铁质量分数为___________%.
(实验反思)当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,则测得的样品中氧化铁的质量分数_________(填“偏大”,“偏小”,“无影响”)
(3)废铁屑的主要成份是铁,同时还有少量铁锈(Fe2O3),用于制备动物饲料硫*亚铁的流程如下:
①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4外,还有_______________________;
②滤液M的溶质有____________________,*作1为___________________;
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表.在*作2中,析出FeSO4•7H2O晶体的最高温度不超过___________℃.
温度t/℃ | 0 | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 | 64 | 70 | 80 | 90 |
溶解度S/g | 15.6 | 20.5 | 33.0 | 40.4 | 48.8 | 55.0 | 55.3 | 50.6 | 43.7 | 37.2 |
析出晶体 | FeSO4•7H2O | FeSO4•4H2O | FeSO4•H2O |
(4)5.56g硫*亚铁晶体(FeSO4•xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体.固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示.
①0~t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,x=__________;
②t2℃时B点固体组成只有一种,化学式为_____________.
【回答】
合金 D 吸收空气中的水和二氧化碳 未进行尾气处理 66.3. 无影响 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ FeSO4、H2SO4 过滤 60 7 Fe2O3
【详解】
(1)从炉底流出的生铁是铁和碳的混合物,属于铁的合金;在高炉炼铁中碳能燃烧产生热量、能生成一氧化碳作为还原氧化铁的物质,故填:合金,D;
(2)【问题讨论】装置B中盛有的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳,防止对实验结果造成干扰,一氧化碳是有毒的气体,而该装置中没有进行尾气处理,故填:吸收空气中的水和二氧化碳;未进行尾气处理;
【数据处理】
称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.说明生成二氧化碳的质量为4.4g,设氧化铁的质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
160 132
x 4.4g
x≈5.3g
则样品中氧化铁质量分数为=66.3%,故填:66.3.
【实验反思】
当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,装置A增重不变,测得的样品中氧化铁的质量分数无影响,故填:无影响;
(3)①通过分析可知,铁和硫*反应生成了硫*亚铁和*气,氧化铁和硫*反应生成了硫*铁和水,铁与硫*铁反应生成硫*亚铁.故填:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②加入的硫*是过量的,所以在溶液中含有硫*和反应生成的硫*亚铁,所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是:FeSO4、H2SO4;*作2后得到了滤液和固体,所以可以判断*作1为过滤,故填:FeSO4、H2SO4;过滤;
③根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO4•4H2O,所以应该将温度控制在60℃以下;故填:60.
(4)5.56g硫*亚铁晶体(FeSO4•xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体.固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示.
①0﹣t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,
FeSO4•xH2OFeSO4+xH2O
152+18x 152
5.56g 3.04g
x=7;
故填:7;
②硫*亚铁分解生成金属氧化物和气体,t2℃时B点固体组成只有一种,故是氧化铁,故填:Fe2O3.
【点睛】
本题考查的是金属的有关*质的知识,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.
知识点:气体制取和净化
题型:实验题
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