Question

在實(shí)驗(yàn)探究課上，老師給了同學(xué)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(xué)們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進(jìn)行如下探究．請(qǐng)你參與他們的探究并回答問題．
（1）【提出問題】
假設(shè)l：紅色粉末是銅粉；
假設(shè)2：紅色粉末是氧化鐵粉；
（2）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】
同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)作了如下設(shè)想和分析：取少量紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)．
（3）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
通過實(shí)驗(yàn)及分析，確認(rèn)假設(shè)2成立．則實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象為

 

．
（4）【反思與評(píng)價(jià)】
①實(shí)驗(yàn)過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程是

 

．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是

 

．
（5）【拓展】
為了進(jìn)一步探究鐵和銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，你認(rèn)為可選用下列試劑中的

 

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

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（3）根據(jù)題意，對(duì)紅色粉末為氧化鐵粉，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分析支持結(jié)論應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（4）考慮一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，考慮一氧化碳的可燃性，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的操作進(jìn)行解釋及對(duì)存在問題進(jìn)行改進(jìn)；
（5）根據(jù)鐵和銅的化學(xué)性質(zhì)分析選擇的試劑；
（6）根據(jù)化學(xué)變化前后元素質(zhì)量不變，生鐵中所含鐵的質(zhì)量與赤鐵礦石中所含鐵元素質(zhì)量相等，利用這一等量關(guān)系解決本問題，其中赤鐵礦石中鐵元素質(zhì)量即鐵礦石中氧化鐵所含鐵元素的質(zhì)量．

解答：解：
（3）通過實(shí)驗(yàn)及分析，確認(rèn)假設(shè)2成立：紅色粉末是氧化鐵粉．則實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象為；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應(yīng)生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應(yīng)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(xué)方程式是：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)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?xì)怏w有毒，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，可把尾氣進(jìn)行燃燒或收集，在b處用酒精燈點(diǎn)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(yīng)；只有鐵與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不能與鹽酸反應(yīng)，故B可驗(yàn)證鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)；而鐵和銅都不能與氯化鋅溶液反應(yīng)，故C不能驗(yàn)證鐵和銅的活動(dòng)性；故選：B．
（6）設(shè)需要含F(xiàn)e₂O₃80%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(diǎn)燃，或用塑料袋（氣球）收集尾氣．
（5）B．
（6）3880t．

點(diǎn)評(píng)：注意：氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)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(shí)還要要注意3%為生鐵中所含雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為1-3%；80%為鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)而非鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．