Question

某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室用CO和Fe₂O₃在密閉容器中隔絕空氣加強(qiáng)熱模擬煉鐵過程，一段時(shí)間后收集到如下數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	CO	Fe2O3	Fe	M	CO2
反應(yīng)前質(zhì)量（g）	2.8	16	0	0	0
反應(yīng)后質(zhì)量（g）	0	0	0	a	b

（1）預(yù)期看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是

 

；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期的現(xiàn)象相符．但查閱資料可知：CO還原Fe₂O₃時(shí)在一定條件下可生成鐵的其它氧化物FeO和Fe₃O₄，二者也均為黑色固體，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為Fe₂O₃+CO

高溫  .

2FeO+CO₂、

 

．
（2）表中b的值為

 

；物質(zhì)M的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)碳與氧化鐵的反應(yīng)分析反應(yīng)的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)碳與氧化鐵反應(yīng)生成了四氧化三鐵和二氧化碳寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（3）根據(jù)元素質(zhì)量守恒和化學(xué)的意義分析計(jì)算回答．

解答：解：（1）由于碳與氧化鐵在高溫時(shí)反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，預(yù)期看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是：紅色固體變成黑色固體；
（2）CO還原Fe₂O₃時(shí)在一定條件下可生成Fe₃O₄和二氧化碳，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：3Fe₂O₃+CO

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂．
（3）設(shè)生成的二氧化碳的質(zhì)量為x，由元素質(zhì)量守恒可知：
CO～CO₂
28   44
2.8g  x

28

44

=

2.8g

x

   解得：x=4.4g
Fe₂O₃中鐵元素的質(zhì)量為16g×

56×2

56×2+16×3

×100%=11.2g
生成的M中氧元素的質(zhì)量為：16g×

16×3

56×2+16×3

×100%-（4.4g-2.8g）=3.2g．
生成的M中鐵原子、氧原子的個(gè)數(shù)比為：

11.2g 56

3.2g 16

=

1

1

所以，物質(zhì)M的化學(xué)式為FeO．
故答為：（1）紅色固體變成黑色固體；（2）3Fe₂O₃+CO

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂；（3）4.4；FeO．

點(diǎn)評(píng)：準(zhǔn)確理解化學(xué)式的意義、質(zhì)量守恒定律，找出數(shù)據(jù)關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵．