Question

如圖是小剛設(shè)計(jì)的測定赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)（假設(shè)裝置氣密性良好，礦石中的雜質(zhì)不與其他物質(zhì)反應(yīng)，玻璃管中的氧化鐵完全反應(yīng)），其中裝置C的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳．請看圖回答下列問題：

（1）寫出裝置A和E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

、

 

．
（2）B裝置的作用是

 

；D裝置的作用是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先點(diǎn)燃（填“C”或“E”）

 

處的酒精噴燈．從環(huán)保的角度看，該裝置的不足之處是

 

．
（4）改進(jìn)裝置后，小剛?cè)?0g赤鐵礦利用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，稱得反應(yīng)前F裝置的總質(zhì)量為153.7g，反應(yīng)后F裝置的總質(zhì)量為160.3g，則赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（5）請你幫助小剛設(shè)計(jì)其他方案測定赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（簡述實(shí)驗(yàn)方案和分析過程）：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,氣體的干燥（除水）,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),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(jì)算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)兩處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行分析解答；
（2）根據(jù)濃硫酸和氫氧化鈉的性質(zhì)來分析；
（3）根據(jù)一氧化碳的可燃性和毒性來分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)中生成二氧化碳的質(zhì)量來計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量并進(jìn)一步計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)氧化鐵還能與稀鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來分析．

解答：解：（1）石灰石中的碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；在高溫的條件下，氧化鐵能與一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）濃硫酸具有吸水性，能對二氧化碳起到干燥的作用；由C裝置中出來的氣體是一氧化碳與二氧化碳的混合物，氫氧化鈉溶液能與其中的二氧化碳反應(yīng)，故填：干燥二氧化碳；除去一氧化碳中混有的二氧化碳；
（3）實(shí)驗(yàn)開始時，要先點(diǎn)燃C處的酒精噴燈，讓產(chǎn)生的一氧化碳?xì)怏w將裝置E中的空氣排凈，以防發(fā)生爆炸；此裝置沒有尾氣處理裝置，要在最后將尾氣收集和點(diǎn)燃，以免其中的一氧化碳?xì)怏w污染空氣；故填：C；沒有尾氣處理裝置；
（4）反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量為：160.3g-153.7g=6.6g
設(shè)赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
     160          132
      x           6.6g

160

132

=

x

6.6g

，x=8g
赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

8g

10g

×100%=80%．故填：80%；
（5）向10g赤鐵礦樣品中加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后過濾、干燥并稱量剩余固體質(zhì)量，礦石減少的質(zhì)量即為氧化鐵的質(zhì)量，然后用氧化鐵的質(zhì)量除以赤鐵礦的質(zhì)量即可．故填：向10g赤鐵礦樣品中加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后過濾、干燥并稱量剩余固體質(zhì)量，礦石減少的質(zhì)量即為氧化鐵的質(zhì)量，然后用氧化鐵的質(zhì)量除以赤鐵礦的質(zhì)量即可．

點(diǎn)評：本道題是一道實(shí)驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合的綜合題，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，是一道考查學(xué)生用所學(xué)知道解決實(shí)際生活問題能力的題．