Question

【题目】已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中加热，则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用下图所示的装置模拟炼铁过程，并测定某样品中碳酸亚铁的含量（该装置气密性良好，B中氢氧化钠溶液足量）。

实验过程中，先打开K通入一氧化碳再加热；装置A中固体质量不再减少后，停止加热，待装置A冷却到室温后关闭K；实验测得装置A中固体质量减少了a g，装置B中液体质量增加了b g。请回答下列问题：

(1)写出装置A中发生反应的化学方程式___________________、________________。

(2)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：装置B______________________且装置C_________________________________。

(3)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则a_______b（填“＞”、“＝”或“＜”）。

(4)D处为收集尾气的装置，应选择_______________装置（填“甲”、“乙”或“丙”）。

Answer 1

【答案】 FeCO3 FeO＋CO2 ↑ FeO＋CO Fe＋CO2 质量增加 澄清石灰水不变浑浊 ＜ 乙

【解析】（1）装置A中发生的反应有：碳酸亚铁受热分解生成氧化铁和二氧化碳，一氧化碳还原氧化铁，化学方程式为：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；（2）判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是：装置B的质量增加并且C中澄清的石灰水不变浑浊；（3）根据质量守恒定律，A中的质量减少是碳酸亚铁反应，最后变成铁，所以减少的质量是碳酸亚铁中的碳元素和氧元素的质量和，而装置B中增加的质量是二氧化碳的质量，二氧化碳中碳元素和氧元素，不但有碳酸亚铁中的，也有一氧化碳中的，所以装置B中增加的质量大于A中减少的质量；（4）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染大气，所以要进行尾气处理，能收集尾气的装置是乙。