登录
10. (2025·广东茂名模拟)某化学小组围绕“金属的冶炼”开展主题学习。
Ⅰ.工业炼铁。
(1) 高炉炼铁的原料在投入高炉前先粉碎处理,其目的是
Ⅱ.实验室模拟工业炼铁。
已知:草酸钠固体(化学式为${Na_{2}C_{2}O_{4}}$)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,化学小组利用此反应制备一氧化碳,并用一氧化碳还原氧化铁。他们设计的实验装置如图所示。
(2) 写出该实验中制备一氧化碳的化学方程式:
(3) L形硬质玻璃管中的现象是
(4) 装置A中酒精灯上铁丝网罩的作用是
Ⅲ.工业炼钛。
某化工企业生产流程示意图如图所示。
(5) 标出钛酸亚铁中$\mathrm{Ti}$元素的化合价:
(6) 反应②的化学方程式为
(7) 反应③中要使原料全部转化为甲醇,理论上${CO}$和${H_{2}}$投料的质量比为
Ⅰ.工业炼铁。
(1) 高炉炼铁的原料在投入高炉前先粉碎处理,其目的是
增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
。Ⅱ.实验室模拟工业炼铁。
已知:草酸钠固体(化学式为${Na_{2}C_{2}O_{4}}$)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,化学小组利用此反应制备一氧化碳,并用一氧化碳还原氧化铁。他们设计的实验装置如图所示。
(2) 写出该实验中制备一氧化碳的化学方程式:
${Na_{2}C_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + CO\uparrow}$
。(3) L形硬质玻璃管中的现象是
红棕色粉末变黑
。(4) 装置A中酒精灯上铁丝网罩的作用是
集中火焰,获得高温
。Ⅲ.工业炼钛。
某化工企业生产流程示意图如图所示。
(5) 标出钛酸亚铁中$\mathrm{Ti}$元素的化合价:
$\overset{+4}{{Ti}}{TiO_{3}}$
。(6) 反应②的化学方程式为
${2Mg + TiCl_{4}\xlongequal[Ar]{800\ °\mathrm{C}}Ti + 2MgCl_{2}}$
(氩气作保护气)。(7) 反应③中要使原料全部转化为甲醇,理论上${CO}$和${H_{2}}$投料的质量比为
$7:1$
(填最简整数比)。答案
10. (1) 增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分 (2) ${Na_{2}C_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + CO\uparrow}$ (3) 红棕色粉末变黑 (4) 集中火焰,获得高温 (5) $\overset{+4}{{Ti}}{TiO_{3}}$
(6) ${2Mg + TiCl_{4}\xlongequal[Ar]{800\ °\mathrm{C}}Ti + 2MgCl_{2}}$ (7) $7:1$
(6) ${2Mg + TiCl_{4}\xlongequal[Ar]{800\ °\mathrm{C}}Ti + 2MgCl_{2}}$ (7) $7:1$
11. 新素养 科学探究与实践 (2025·黑龙江大庆模拟)某兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”实验进行拓展研究。
【查阅资料】① 加热${MgCO_{3}}$和${Zn}$的混合物,产生三种氧化物。② 氯化亚铜溶液吸收${CO}$会产生红色固体:${2CuCl +2CO +2H_{2}O\xlongequal{}Cu_{2}Cl_{2}(CO)_{2}· 2H_{2}O\downarrow}$,氨水能加速反应。
【设计方案】根据上述资料设计如图实验装置。
【实验步骤】
(1) 装配好实验装置后,先要
(2) 打开活塞,通入适量氮气的目的是
(3) 关闭活塞,点燃酒精灯和酒精喷灯。
(4) 观察实验现象,A、B、C、D处都有明显现象。
(5) 熄灭酒精灯和酒精喷灯。
【实验分析】
(1) 写出A处反应的化学方程式:
(2) 下列关于该实验的说法正确的是
a. B处固体质量减小
b. D处现象证明A、B处发生了反应
c. E处应放置一只燃着的酒精灯
d. 实验结束后应继续通氮气至玻璃管冷却
(3) 已知A处参加反应的${MgCO_{3}}$质量为3.36 g,C处白色沉淀的质量为2 g,从环保角度考虑D处${CuCl}$的质量至少需要
【查阅资料】① 加热${MgCO_{3}}$和${Zn}$的混合物,产生三种氧化物。② 氯化亚铜溶液吸收${CO}$会产生红色固体:${2CuCl +2CO +2H_{2}O\xlongequal{}Cu_{2}Cl_{2}(CO)_{2}· 2H_{2}O\downarrow}$,氨水能加速反应。
【设计方案】根据上述资料设计如图实验装置。
【实验步骤】
(1) 装配好实验装置后,先要
检查装置的气密性
,再装入药品。(2) 打开活塞,通入适量氮气的目的是
排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
。(3) 关闭活塞,点燃酒精灯和酒精喷灯。
(4) 观察实验现象,A、B、C、D处都有明显现象。
(5) 熄灭酒精灯和酒精喷灯。
【实验分析】
(1) 写出A处反应的化学方程式:
${MgCO_{3} + Zn\xlongequal{\Delta}MgO + CO\uparrow + ZnO}$
。(2) 下列关于该实验的说法正确的是
ad
(填字母)。a. B处固体质量减小
b. D处现象证明A、B处发生了反应
c. E处应放置一只燃着的酒精灯
d. 实验结束后应继续通氮气至玻璃管冷却
(3) 已知A处参加反应的${MgCO_{3}}$质量为3.36 g,C处白色沉淀的质量为2 g,从环保角度考虑D处${CuCl}$的质量至少需要
1.99
g。答案
11.【实验步骤】(1) 检查装置的气密性 (2) 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸 【实验分析】
(1) ${MgCO_{3} + Zn\xlongequal{\Delta}MgO + CO\uparrow + ZnO}$
(2) ad (3) $1.99$
解析:【实验分析】(2) B处氧化铁被还原生成铁,氧化铁中的氧元素与一氧化碳结合生成二氧化碳气体,固体质量减小,故a正确;D处反应是一氧化碳与氯化亚铜溶液反应,而一氧化碳是A处反应生成的,与B处无关,不能证明B处发生反应,故b错误;D处氯化亚铜溶液吸收一氧化碳,不需要在E处进行尾气处理,故c错误;实验结束后应继续通氮气至玻璃管冷却,防止生成的铁被氧气重新氧化,故d正确。(3) 已知A处参加反应的${MgCO_{3}}$质量为$3.36\ \mathrm{g}$,${MgCO_{3}}$中所含碳元素的质量为$3.36\ \mathrm{g}×\dfrac{12}{84}×100\%=0.48\ \mathrm{g}$;C处白色沉淀是碳酸钙,质量为$2\ \mathrm{g}$,碳酸钙中所含碳元素的质量为$2\ \mathrm{g}×\dfrac{12}{100}×100\%=0.24\ \mathrm{g}$,一氧化碳中所含碳元素的质量为$0.48\ \mathrm{g}-0.24\ \mathrm{g}=0.24\ \mathrm{g}$,则一氧化碳的质量为$0.24\ \mathrm{g}÷ (\dfrac{12}{28}×100\%)=0.56\ \mathrm{g}$;设D处${CuCl}$的质量至少需要$x$。
${2CuCl + 2CO + 2H_{2}O\xlongequal{}Cu_{2}Cl_{2}(CO)_{2}· 2H_{2}O\downarrow}$
$199$ $56$
$x$ $0.56\ \mathrm{g}$
$\dfrac{199}{56}=\dfrac{x}{0.56\ \mathrm{g}}$ $x=1.99\ \mathrm{g}$
则D处${CuCl}$的质量至少需要$1.99\ \mathrm{g}$。
(1) ${MgCO_{3} + Zn\xlongequal{\Delta}MgO + CO\uparrow + ZnO}$
(2) ad (3) $1.99$
解析:【实验分析】(2) B处氧化铁被还原生成铁,氧化铁中的氧元素与一氧化碳结合生成二氧化碳气体,固体质量减小,故a正确;D处反应是一氧化碳与氯化亚铜溶液反应,而一氧化碳是A处反应生成的,与B处无关,不能证明B处发生反应,故b错误;D处氯化亚铜溶液吸收一氧化碳,不需要在E处进行尾气处理,故c错误;实验结束后应继续通氮气至玻璃管冷却,防止生成的铁被氧气重新氧化,故d正确。(3) 已知A处参加反应的${MgCO_{3}}$质量为$3.36\ \mathrm{g}$,${MgCO_{3}}$中所含碳元素的质量为$3.36\ \mathrm{g}×\dfrac{12}{84}×100\%=0.48\ \mathrm{g}$;C处白色沉淀是碳酸钙,质量为$2\ \mathrm{g}$,碳酸钙中所含碳元素的质量为$2\ \mathrm{g}×\dfrac{12}{100}×100\%=0.24\ \mathrm{g}$,一氧化碳中所含碳元素的质量为$0.48\ \mathrm{g}-0.24\ \mathrm{g}=0.24\ \mathrm{g}$,则一氧化碳的质量为$0.24\ \mathrm{g}÷ (\dfrac{12}{28}×100\%)=0.56\ \mathrm{g}$;设D处${CuCl}$的质量至少需要$x$。
${2CuCl + 2CO + 2H_{2}O\xlongequal{}Cu_{2}Cl_{2}(CO)_{2}· 2H_{2}O\downarrow}$
$199$ $56$
$x$ $0.56\ \mathrm{g}$
$\dfrac{199}{56}=\dfrac{x}{0.56\ \mathrm{g}}$ $x=1.99\ \mathrm{g}$
则D处${CuCl}$的质量至少需要$1.99\ \mathrm{g}$。
