Question

某校化學研究性學習小組通過實驗研究高爐煉鐵的化學原理，設計了如下實驗裝置：

（1）已知HCOOH（甲酸）

濃H2SO4  .

△

CO↑+H₂O，根據(jù)該反應制取CO，A處應選用的氣體發(fā)生裝置是

 

（填小寫字母序號）；

（2）裝置中儀器①的名稱是

 

；裝置B內所盛放濃硫酸作用是干燥CO，D裝置的作用為

 

（用化學方程式表示）．
（3）①實驗開始時應先點燃

 

（填“A”或“C”）的熱源；②反應前后C裝置玻璃管內物質顏色變化是

 

；③C裝置玻璃管內發(fā)生反應的化學方程式為

 

；
④檢驗C中的產(chǎn)物是否為鐵的方法是

 

；
⑤待C裝置玻璃管內物質冷卻后再停止通CO的目的是

 

．
（4）該裝置有一個明顯的缺陷，改進的方法為

 

．
（5）用高爐煉鐵得到含雜質的鐵10g（雜質不溶于水，也不參加反應）與100g稀硫酸恰好完全反應，濾去雜質，得到濾液質量為108.1g，則含雜質的鐵中鐵的質量分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）據(jù)反應物的狀態(tài)和反應的條件選擇發(fā)生裝置；
（2）據(jù)圖填寫儀器、裝置所起的作用和所需的藥品；
（3）據(jù)煉鐵的步驟及注意事項進行分析；二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水，寫出反應的化學方程式即可；
（4）據(jù)一氧化碳有毒，需進行尾氣處理分析．
（5）一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵高溫反應生成鐵和二氧化碳，根據(jù)反應的化學方程式解答即可．

解答：解：（1）反應物為液體，條件為加熱，故A處應選用的氣體發(fā)生裝置是a；
（2）裝置中儀器①的名稱是鐵架臺；D裝置中二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）實驗開始時應先點燃 A處的熱源，產(chǎn)生一氧化碳，并不斷通入C裝置；C處的現(xiàn)象是由紅棕色變?yōu)楹谏�；反應方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
 檢驗C中的產(chǎn)物是否為鐵的方法是能被磁鐵吸引，加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\綠色；待硬質粗玻璃管內物質冷卻后再停止通CO的目的是為了防止生成的鐵被氧化和澄清石灰水倒流入玻璃管內使較熱的玻璃管炸裂；
（4）實驗中有一部分一氧化碳釋放到了空氣中，由于一氧化碳有毒，會污染空氣，因此必須要對實驗產(chǎn)生的尾氣進行處理．處理方法將尾氣進行點燃火收集起來都可；
（5）根據(jù)題意設純鐵的質量為x，則生成氫氣的質量為：x+100g-108.1g=x-8.1g，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x            x-8.1g

56

2

=

x

x-8.1g

，
x=8.4g
故鐵的質量分數(shù)為

8.4g

10g

×100%=84%

故答案為：（1）a；
（2）鐵架臺；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）A；紅色固體變?yōu)楹谏�；Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；能被磁鐵吸引，加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，溶液變?yōu)闇\綠色；為了防止生成的鐵被氧化和澄清石灰水倒流入玻璃管內使較熱的玻璃管炸裂；
（4）將尾氣進行點燃．
（5）：84%．

點評：本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應的實驗原理、裝置、步驟、現(xiàn)象和注意事項，難度稍大．