Question

某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來探究煉鐵的原理，裝置如圖所示．請(qǐng)回答有關(guān)問題
（1）為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，方框中連接的是C和D，導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→

 

→

 

→

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)

 

 （填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”），目的是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象為

 

，反應(yīng)方程式為

 

．
（4）除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe₂O₃

 

或

 

（5）如果有1噸含F(xiàn)e₂O₃80%赤鐵礦，可煉成含雜質(zhì)2%的生鐵多少噸？

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算,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)氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，用排液體收集氣體的方法；
（2）根據(jù)一氧化碳易可燃，容易發(fā)生爆炸考慮；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述和方程式的書寫方法考慮；
（4）根據(jù)碳和氫氣也具有還原性進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)鐵元素守恒進(jìn)行解答．

解答：解：（1）一氧化碳有毒，不能夠排放到空氣中去，要把一氧化碳收集起來，所以導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍、d、b、e，排出的氫氧化鈉溶液流到D中的燒杯中去．C裝置中NaOH的作用是吸收B中沒反應(yīng)掉的二氧化碳；
（2）因?yàn)橐谎趸�碳具有可燃性，能和氧氣混合在點(diǎn)燃的條件下會(huì)發(fā)生爆炸，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先通一氧化碳再加熱，目的是趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱爆炸；
（3）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)能生成鐵和二氧化碳，所以現(xiàn)象是紅色固體變?yōu)楹谏�，反�?yīng)物是一氧化碳和氧化鐵，生成物是鐵和二氧化碳，根據(jù)得失氧進(jìn)行配平，反應(yīng)條件是高溫，所以方程式是：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（4）除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe₂O₃的物質(zhì)C或H₂；
（5）氧化鐵的質(zhì)量=1t×80%═0.8t，設(shè)生成鐵的質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160               112
0.8t              x

160

0.8t

=

112

x

得：x=0.56t
∵生鐵中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2%，所以生鐵中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98%．
∴生鐵的質(zhì)量=0.56t÷98%=0.57t
答：有1噸含F(xiàn)e₂O₃80%赤鐵礦，可煉成含雜質(zhì)2%的生鐵0.57t．
故答案為：（1）d；b；e；（2）先通CO再加熱；趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)爆炸；（3）紅色固體變?yōu)楹谏�；Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；（4）C；H₂；（5）0.57t．

點(diǎn)評(píng)：解答本題關(guān)鍵是要熟悉反應(yīng)現(xiàn)象的敘述方法，掌握方程式的書寫要點(diǎn)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．