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1、精选优质文档-倾情为你奉上无锡市初中化学期末常考题型之八（18题：探究计算题）18-1（11分）某兴趣小组对工业炼铁的相关知识进行了深入研究【知识回顾】工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气，下列相关知识的归纳，正确的是 A工业炼铁得到的是纯铁BCO还原氧化铁的反应属于置换反应C焦炭燃烧放热，提高炉温，并转化成COD炼铁高炉排放的废气对空气无污染【提出问题】该小组同学发现甲烷的性质与氢气、一氧化碳有很多相似之处氢气、一氧化碳具有还原性，那么甲烷有没有还原性呢？【查阅资料】1无水硫酸铜是白色固体，吸收水分后变为蓝色2铁的氧化物与稀硫酸反应时无气体生成【实验探究】为探究上述问题，设计如下装
2、置并进行实验（1）实验开始时先通一段时间甲烷的目的是 （2）加热一段时间后，观察到A中硬质玻璃管中的固体粉末由红色全部变成黑色，取少量黑色粉末于试管中，加入适量稀盐酸，观察到 （填实验现象），说明有铁生成；B中白色固体变蓝，说明有 生成；C中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成【结论】甲烷有还原性若生成的黑色粉末全部是铁，甲烷还原氧化铁的化学方程式为 【反思质疑】查阅资料得知：酒精灯加热时达不到高温，生成物中可能混有铁的其他氧化物FexOy为探究甲烷与氧化铁反应后所得黑色粉末的成分，继续进行如下实验：（1）探究黑色粉末中单质铁的质量分数：将图1各装置按照一定顺序连接，接口顺序是a d（填序号）
3、检查装置气密性，称取7.2g黑色粉末 放入烧瓶中，向分液漏斗中加入稀硫酸打开分液漏斗活塞，逐滴加入稀硫酸至无气泡产生，通过测量量筒内水的体积得出氢气质量为0.05g计算黑色粉末中单质铁的质量分数（写出计算过程，结果保留到0.1%）（2）确定黑色粉末中FexOy的化学式：检查图2装置的气密性，另称取上述黑色粉末7.2g放入硬质玻璃管中，加热至完全反应，称得硬质玻璃管内剩余固体为5.6g，经检验全都是铁若原黑色粉末中铁的氧化物只有一种，则FexOy的化学式为 从环保角度分析，图2装置存在的明显缺陷是 18-2铁在生产生活中应用十分广泛铁的冶炼和利用已成为目前科学研究和技术领域中的重要课题一、生活中
4、使用的防寒热贴利用了铁生锈原理，其工作过程中实现了由化学能转化为能二、铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，得到铁合金一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 （1）甲同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如下表：第一次第二次第三次第四次所取合金的质量g10102030所加稀硫酸的质量g10012080X生成氢气的质量g0.30.30.3Y请回答：上表第四次实验中合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应，则Y=g，该铁合金中铁的质量分数是多少？（写出计算过程）？ （2）乙同
5、学提出单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？于是，他模拟工业炼铁设计如下对比实验（查阅资料知NaOH溶液可吸收CO2气体）：取两份相同质量的氧化铁粉末一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的硬质试管中；另一份放入下图装置B的硬质玻璃管中装置A和B两组实验同时开始进行在装置B的发应中，实验开始前，先（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后，继续通入CO直至冷却至室温此时，发现装置B的硬质玻璃管中固体完全由色变为色，装置A的硬质试管中仍有红色固体因而他认为焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，不易完全反应是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的
6、一个原因（3）丙同学经过查阅资料发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个 （4）丁同学利用图B装置，取不同质量的铁的氧化物进行实验所得实验数据如下：实验序号铁的氧化物质量/g生成铁的质量/g14.002.8128.007.62310.007.01412.008.42514.009.81616.0011.22718.0012.63820.0014.03从上表可以看出进行第2次实验时，所得数据十分不可靠请分析造成此种结果的原因主要可能是 18-3（9分）普通酸性锌锰干电池的结构如图4所示。图4某校科学社团为回收二氧化锰并探究其性质，对废旧的酸性锌
7、锰干电池进行了分拆，流程如下：资料卡： 酸性锌锰电池是以锌筒作为负极，并经汞齐化处理，正极材料中间有一根碳棒，周围是由二氧化锰粉末、氯化铵及炭黑组成的糊状物。 汞在室温下能与固态的金属作用形成合金。这种合金化的过程称为汞齐化。回答下列问题：电池剪开碳棒填充物MnO2、C混合液锌皮MnO2热处理汞蒸气锌汞冷凝（1）干电池工作的化学方程式为Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 = ZnCl2 + 2NH3 + X + H2O，则X的化学式为 。（2）废电池中的汞会污染水源和土壤，必须进行回收，A同学对锌皮进行如下处理：热处理能将锌和汞分离的原理是利用两种金属的 不同，请你再设计一种将锌和汞分离的
8、方案 (用化学方程式表示）。（3）B同学称取2g二氧化锰和碳的混合物进一步清洗晾干，在氧气流中灼烧至不再有火星出现，将生成气体通入澄清石灰水，得到5g沉淀。计算混合物中二氧化锰的质量分数。（请写出计算过程） （4）C同学在老师的指导下用二氧化锰与浓盐酸在微热条件下制取氯气（Cl2），同时生成水和氯化锰（MnCl2），氯化锰中锰元素的化合价为 ，写出反应的化学方程式 。（5）D同学使用图5所示装置制取氧气，发现反应放热且过于剧烈，不易控制。E同学将二氧化锰粉末、水泥和水混合，制成边长一厘米左右的小方块，晾干后置于图6所示装置内的多孔塑料板上，加入适量过氧化氢溶液。此操作能获得平稳的气流，主要原因
9、是： 、 。图5 图6过氧化氢溶液MnO2粉末多孔板冷水 18-4.（10分）天然气作为清洁能源已成为我国现代化城市的首选燃料，LNG船是低温运输天然气的专用船舶，被喻为世界造船“皇冠上的明珠”。某兴趣小组的同学围绕着船舶使用的金属材料进行了研究。【阅读与思考】（1）在焊接不锈钢管道时，通常要使用氩气作保护气，这是因为氩气的化学性质 。（2）金属在海水中易生锈腐蚀。造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌另外一种金属。利用该金属与铁的活动性的不同，保护铁不易被腐蚀。【研究课题1】一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，哪种金属先被腐蚀呢？铝片铁片沾食盐水的棉花团沾
10、食盐水的棉花团铁片铜片甲乙【实验设计1】将打磨后的金属片进行如下图所示的实验，放置一段时间后将观察到的现象及分析填入下表：现象分析甲中：铝片表面出现灰白色物质，铁片表面几乎没有明显现象。铝与铁在潮湿的环境中接触， 首先被腐蚀。乙中：铁片表面出现 ，铜片表面几乎没有明显现象。铁与铜在潮湿的环境中接触，铁首先被腐蚀。【得出结论】一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性较 （填“强”或“弱”）的金属首先被腐蚀。【知识应用】造船工业为避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是 （填编号）稀硫酸A橡皮管锌铜合金水 A.银块 B.铜块 C.锡块 D.锌块（3）LNG船还使用了
11、大量的锌铜合金。【研究课题2】测定锌铜合金中锌、铜的质量分数【实验设计2】进行如右图所示的实验。（1） 图中量气管和水准管可用来测量气体体积，为准确测量 氢气的体积，在读取量气管中液面读数的过程中，应注意 （填字母）。 A读数时视线与凹液面最低处相平B读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数 C保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数(2)实验前，将已经打磨过的块状锌铜合金加工成碎屑，其目的是：_。(3)实验操作步骤：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再次检查装置的气密性，记录量气管的液面位置为5mL，由A向B滴加足量试剂，待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录量气
12、管的液面位置为85 mL；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，用电子天平称其质量为0.416克。【数据处理】该实验条件下，氢气的密度是0.09gL-1。根据上述的数据计算锌铜合金中铜的质量分数。（请写出计算过程）【误差分析】如果操作规范，计算正确，但通过本方案测出的铜的质量分数计算值总是低于真实值，其主要原因是：加入的稀硫酸占有一定的体积；_。18-5（10分）某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验。I定性探究在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁（实验装置如右图，从环保角度看，该小组设计的实验装置有不足之处，你认为该如何改进？ ），观察到玻璃管内固体由红色全部变为黑色。小明同学
13、认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家分头查阅资料。【查阅资料】(1)一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。(2)一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。(3)性质 物质四氧化三铁氧化亚铁铁粉颜色黑色黑色黑色能否被磁铁吸引能不能能【实验与猜想】（1）该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体全部能被吸引，则该黑色固体中不可能含有 。（2）进行猜想：黑色固体可能 a全部为铁 b c .定量探究取上述研磨后的黑色固体20g，设计如下实验：（1）小明同学的猜想是否成立？（2）通过计算，确定20g黑色固体的成分及质量（请写出计算过程）。【继续实验】若要从以上探究所得FeSO4、CuSO4的混合溶液中回收铜和硫酸亚铁晶体，可设计如下实验方案： （1）步骤中，金属X是 ，该反应的化学方程式为 。（2）步骤中，加入过量稀硫酸的目的是 。专心-专注-专业