Question

5．某小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示，請回答下列問題．
（1）煉鐵中焦炭可制得A處通入的氣體，此氣體化學(xué)式為CO，除此外焦炭的作用還有燃燒釋放出熱量儀器C的名稱是試管，C中盛有的試劑是氫氧化鈣溶液；
（2）B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；該套裝置的不足之處是沒有進(jìn)行尾氣處理；
（3）向20g赤鐵礦粉通入足量氣體，充分反應(yīng)后，獲得11.2g鐵，則赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)煉鐵的原理可以知道，A處通入的氣體是一氧化碳，根據(jù)識記的儀器名稱寫出C的名稱，并根據(jù)一氧化碳反應(yīng)后的產(chǎn)物來判斷C中所裝試劑；
（2）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵得到鐵和二氧化碳的原理完成B處化學(xué)方程式的書寫，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進(jìn)行處理；
（3）根據(jù)鐵的質(zhì)量可以求算出三氧化二鐵的質(zhì)量，然后根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的求算公式可以求算出赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）煉鐵是利用了一氧化碳的還原性，所以A處通入的氣體為一氧化碳，焦炭燃燒會放出大量的熱，C儀器的名稱為試管，為了驗(yàn)證是否生成了二氧化碳，所以在試管中應(yīng)該裝入的試劑為氫氧化鈣溶液；故填：CO；燃燒釋放出熱量；試管；氫氧化鈣溶液；
（2）煉鐵的原理為用一氧化碳作為還原劑，在高溫的條件下將鐵還原出來，該反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，但是由于一氧化碳的利用率難以達(dá)到100%，所以為了防止有毒的一氧化碳直接排放到空氣中，引起空氣的污染，應(yīng)該在最后加上尾氣處理裝置，而本題圖中沒有尾氣處理裝置；故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；沒有進(jìn)行尾氣處理；
（3）設(shè)獲得11.2g鐵需要三氧化二鐵的質(zhì)量為x，則：
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ 
160           112
 x           11.2g
$\frac{160}{112}=\frac{x}{11.2g}$
解得：x=16g
所以赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{16g}{20g}$×100%=80%．
答：赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
故填：80%．

點(diǎn)評 本題考查了高爐煉鐵的原理、儀器的名稱、一氧化碳的性質(zhì)（毒性、可燃性）和尾氣處理方法，同時(shí)掌握根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算的步驟．