钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中,某校兴趣小组

钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了三个有关铁的实验。

实验一:干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁 (实验装置如下图):

 


A             B         C        D           E          F

浓硫酸

加热

 
其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4          H2O+CO2↑+CO↑。请回答下列问题:

(1)  B装置中发生反应的化学方程式是                                      .

(2)  C装置无明显现象,C装置的作用是                                     

       D装置中浓硫酸的作用是                                             

3E装置中的实验现象是                                        

4F装置的作用是                                                   

实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)(实验装置如下图):

图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中。实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式                         。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的          (填氧化还原)性。

实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情。

【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?

同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。

【实验方案】

实验组别

实验操作

实验现象

结论

实验1

ZnCuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。

向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。

黑色粉末变成      

固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色。

ZnCuO能发生置换反应。

实验2

MgCuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。

向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。

发生爆炸,黑色粉末变成红色。

固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈    色。

 

            

实验3

CuFe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。

粉末无变化

CuFe2O3不能反应。

【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应。

实验三:甲、乙、丙三位同学,分别用上述实验一所得的铁样品与稀硫酸反应,其中只有一位同学所取用

的稀硫酸与铁样品恰好完全反应,实验数据如下表:

  

   

   

烧杯+稀硫酸

200g

150g

150g

加入的铁样品

9g

9g

14g

烧杯+剩余物质质量

208.7g

158.7g

163.7g

   请你认真分析数据,回答下列问题:(烧杯的质量为28.1g,计算结果保留一位小数)

(1)           同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应?

(2)计算样品中铁的质量分数?

(3)计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数?

答案

实验一:12NaOH+CO2=Na2CO3+H2O     

(2) 证明二氧化碳已被完全吸收    干燥一氧化碳气体 

            3红色粉末变成黑色      

(4)   证明反应生成了二氧化碳     尾气处理 

 


实验二   2Al+Fe2O3        2Fe+Al2O     还原                

                 镁与氧化铜能发生置换反应     

实验三:1     

       293.3%

       317.5%

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