Question

11．小紅同學(xué)為了探究某冶煉廠赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（2）小紅同學(xué)得到如下兩組數(shù)據(jù)（樣品質(zhì)量為10g，雜質(zhì)不參加反應(yīng)）

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
A組	玻璃管和赤鐵礦石樣品的質(zhì)量38.5g	玻璃管和固體物質(zhì)的質(zhì)量36.1g
B組	燒杯和澄清石灰水的質(zhì)量180.0g	燒杯和燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量185.6g

你認(rèn)為他應(yīng)該選用了A（填“A”或“B”）組數(shù)據(jù)來計(jì)算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；結(jié)合裝置圖回答他不選用另一組數(shù)據(jù)計(jì)算的原因未能將生成的二氧化碳完全吸收；
（3）小蘭同學(xué)指出：從環(huán)保角度，上圖裝置有嚴(yán)重不足之處是：缺少尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 （1）只有熟悉反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，依據(jù)質(zhì)量守恒定律的兩個(gè)原則和化學(xué)方程式的書寫方法，就能寫出正確的化學(xué)方程式．
（2）A組實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為被還原的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，由此數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確計(jì)算出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)；而B組實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為石灰水吸收二氧化碳的質(zhì)量，燒杯內(nèi)的石灰水可能會(huì)吸收空氣中二氧化碳而使質(zhì)量差出現(xiàn)較大偏差而影響計(jì)算結(jié)果；
（3）根據(jù)尾氣中含有一氧化碳來分析．

解答 解：（1）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（2）A組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)前后的質(zhì)量差為被還原的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，由A組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確計(jì)算出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)；而B組實(shí)驗(yàn)中如果澄清石灰水吸收了空氣中的二氧化碳，可使得反應(yīng)前后質(zhì)量差增大，影響根據(jù)二氧化碳質(zhì)量所計(jì)算的氧化鐵的質(zhì)量及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故不宜使用該組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，則
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe    固體減少
    160            112    160-112=48
     x                    38.5g-36.1g=2.4g
$\frac{160}{48}=\frac{x}{2.4g}$
x=8g
則赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8g}{10g}×100%$=80%
故填：A；80%；未能將生成的二氧化碳完全吸收；
（3）尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w，不能直接排放到空氣中，以防污染空氣，故填：缺少尾氣處理裝置．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置、方程式的書寫、一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和污染，屬基礎(chǔ)性知識(shí)考查題．