问题 实验题

某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。

【查阅资料】          

﹡在高温条件下,一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁。

﹡铁的氧化物都能与稀盐酸、稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,只有四氧化三铁能被磁铁吸引。

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?

【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式                

(2)根据上述实验流程,小华认为小明的猜想是错误的,理由是           

(3)小华提出了他的猜想,请你结合所学知识进行猜想。

小华猜想:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成。

你的猜想:                       

【实验探究】请将你的猜想设计一套完整的实验方案。

猜想实验操作可能的现象结论
小华猜想取适量黑色粉末A 用磁铁吸引粉末全部被吸引猜想正确
你的猜想  你的猜想

正确

【实际应用】某钢铁厂每天需消耗2000吨含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁96%的生铁多少吨?(写出具体的计算过程)

答案

[进行猜想](1)Fe + CuSO4 ="==" FeSO4 + Cu。

(2)加入足量硫酸铜溶液反应后过滤,还有黑色粉末存在。

(3)你的猜想 黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁组成。(或黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成)

[实验探究]

猜想实验操作可能的现象结论
小华猜想取适量黑色粉末A 用磁铁吸引粉末全部被吸引猜想正确
你的猜想取适量黑色粉末B 用磁铁吸引粉末不能被吸引(或粉末部分被吸引)你的猜想

正确

[实际应用]某钢铁厂每天需消耗2000吨含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁96%的生铁多少吨?(写出具体的计算过程)

(共5分)方程式1分,1600吨氧化铁1分,1120吨铁1分,1166.7t生铁1分,规范分1分。(若没有分步计算,解题正确即可)

(进行猜想)(1)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,可以据此写出该反应的化学方程式;

(2)由于加入的硫酸铜是足量的,所以固体中的铁都能被反应掉,通过检测发现加入硫酸铜后,还有黑色固体不溶物,说明不可能全部为铁,小明认为黑色粉末A全部是铁粉,所以该说法错误;

(3)根据题给资料可知黑色粉末有:铁粉、四氧化三铁(Fe3O4)、氧化亚铁,所以这三种相互组合情况有:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成、黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成、黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;

(实验探究)因为铁粉和四氧化三铁能被磁铁吸引,而氧化亚铁不能被磁铁吸引,所以可以用磁铁来吸引后观察现象,若黑色粉末A不能全部被吸引,则说明黑色粉末中含有氧化亚铁;

(实际应用)设理论上可日产含Fe96%的生铁的质量为x.

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160                112

2000t×80%         x•96%

160:112=2000t×80% : x•96%

解得  x=1166.7t

答:日产含Fe98%的生铁1166.7t。

单项选择题
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