Question

【題目】鋼鐵的生產和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志，怎樣用鐵礦石煉鐵？某校化學興趣小組對此展開實驗探究，請你參與．

探究活動一：一氧化碳與氧化鐵反應是否有鐵生成

資料摘要：在高溫條件下，一氧化碳跟氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳．

（設計并進行試驗）化學興趣小組的同學通過下圖實驗裝置進行煉鐵．

（1）實驗過程中玻璃罐里粉末的顏色由紅棕色逐漸變成______色，同時觀察到澄清石灰水中的現象是____．

（2）試驗時，要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈，其作用是____．

（3）請你設計一個試驗證明反應后的玻璃管內的固體含有鐵（寫出試驗方法和現象）____．

探究活動二：測定本次試驗中生成的鐵單質的含量（質量分數）

資料摘要：氧化鐵能與稀硫酸發生反應，其反應的化學方程式為：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O

（設計并進行試驗）根據資料和已學知識，小組同學按如下圖連接好裝置，在A裝置中加入一定量反應后得到的固體粉末，滴入10%的稀硫酸，至不再產生氣泡為止．（裝置氣密性良好，每步反應或作用都是完全的）．

（4）寫出A裝置中鐵與稀硫酸反應的化學方程式____．滴加稀硫酸至不再產生氣泡為止的目的____．

（5）用上圖所示裝置B和C收集并測量氫氣的體積，其中量筒的作用是__，氫氣應從__（填“e”或“f”）管通入．

（6）若試驗過程中，滴加稀硫酸的量不足，測定的鐵單質的含量將____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

【答案】黑 石灰水變渾濁 防止一氧化碳污染空氣 取樣品于試管，加入適量的稀鹽酸，可觀察到有氣泡冒出，證明含有鐵 為了讓鐵全部參加反應 根據進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積 f 偏小

【解析】

（1）由于在高溫下，一氧化碳將氧化鐵還原為鐵，同時生成了二氧化碳，所以，實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅色粉末變黑色；二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以，觀察到澄清石灰水的現象是：石灰水變渾濁；故填：黑；石灰水變渾濁；

（2）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，故為了防止一氧化碳對大氣的污染，所以，實驗時要在裝置末端a處加一個燃著的酒精燈除去反應剩余的CO，故填：防止一氧化碳污染空氣；

（3）在金屬活動性順序里，鐵位于氫之前，鐵能與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，故采取以下方法：取樣品于試管，加入適量的稀鹽酸，可觀察到有氣泡冒出，證明含有鐵，故填：取樣品于試管，加入適量的稀鹽酸，可觀察到有氣泡冒出，證明含有鐵；

（4）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，該反應的化學方程式為：，故填：；

滴加稀硫酸至不再產生氣泡為止的目的是為了讓鐵全部參加反應；故填：為了讓鐵全部參加反應；

（5）因為氫氣不易溶于水，可以通過壓強的變化利用排水法把水壓入量筒內，根據進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；氫氣的密度比水小，故進氣管是短管f；故填：根據進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；f；

（6）若試驗過程中，滴加稀硫酸的量不足，則產生的氫氣偏少，計算出鐵的質量也偏小，所以測定的鐵單質的含量將偏小，故填：偏小。