Question

鋼鐵是非常重要的金屬材料．某實驗小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行實驗，其裝置如圖所示．
（1）寫出CO與Fe₂O₃反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）實驗過程中，常在裝置圖末端的導(dǎo)氣管口放一盞燃著的酒精燈（燈焰處于導(dǎo)氣管口），這樣做的目的是

 

．
（3）如何證明產(chǎn)物中含有鐵粉（操作及現(xiàn)象）

 

．

 

（4）請舉出鐵的一種用途

 

．
（5）為測定20g某赤鐵礦石中氧化鐵（Fe₂O₃）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．假設(shè)赤鐵礦石中氧化鐵全部還原為鐵且CO₂被石灰水完全吸收．現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)如下表：

	實驗前	實驗后
盛石灰水的試管（包括石灰水）	156.8g	170.0g

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算該赤鐵礦石中氧化鐵（Fe₂O₃）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（2）根據(jù)一氧化碳的毒性分析；
（3）生成的鐵能被磁鐵吸引或與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體；
（4）鋼鐵可用于制作機床底座、建造橋梁、修建鐵軌等；
（5）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以知道洗氣瓶中物質(zhì)的增加的質(zhì)量為二氧化碳，即生成了二氧化碳的質(zhì)量為：170.0g-156.8g=13.2g，可以據(jù)此結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出氧化鐵的質(zhì)量進(jìn)而計算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂．
故填：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，因此要在裝置圖末端的導(dǎo)氣管口放一盞燃著的酒精燈將一氧化碳燃燒除去，防止污染空氣；故填：除去尾氣中CO（或防止C0使人中毒；防止CO污染空氣；將C0轉(zhuǎn)化為沒有毒性的C0₂等合理答案均可）；
（3）因鐵與稀酸（如稀鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)產(chǎn)生氫氣．故答案為：取少量產(chǎn)物加入裝有稀鹽酸或稀硫酸的試管中；有氣泡產(chǎn)生則是鐵粉；
（4）鋼鐵可以制作機床底座、建造橋梁、修建鐵軌等．故答案為：建造橋梁；
（5）解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以知道洗氣瓶中物質(zhì)的增加的質(zhì)量為二氧化碳，即生成了二氧化碳的質(zhì)量為：170.0g-156.8g=13.2g；
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂                     
    160            132
     x             13.2g

160

132

=

x

13.2g

x=16g
赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

16g

20g

×100%=80%
答：赤鐵礦石中氧化鐵（Fe₂O₃）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

點評：本題考查煉鐵的反應(yīng)方程式的書寫及有關(guān)計算，學(xué)生應(yīng)明確反應(yīng)現(xiàn)象來判讀反應(yīng)物和生成物，明確石灰水增重的原因是計算的關(guān)鍵．