Question

【题目】某化学兴趣小组同学探究铁的冶炼相关问题，请按要求回答下列问题。
（一）图1是工业炼铁的主要装置，图2是实验室模拟炼铁的装置，

（1）图1设备的名称是。
（2）工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，还能。
（3）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：。
（4）（二）上图2为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功，请回答下列问题：
图中仪器的名称为① ② 。
（5）实验过程中的现象：A中、B中。
（6）该实验的操作步骤：。（填序号）
a．点燃A处酒精灯 b．通入CO气体 c．停止通入CO气体 d．熄灭酒精灯。
（7）兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．已知原固体质量为48.0g，如图所示．

①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式。
②若A点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是。（写出计算过程）写出氧化铁生成该物质的化学方程式为。
（8）若某同学实验中，发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为g。
（9）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有（填序号字母）．
A.收集一氧化碳
B.吸收二氧化碳
C.检验二氧化碳．

Answer 1

【答案】
（1）高炉
（2）增大反应物接触面积,使反应更充分,加快反应速度,制取一氧化碳
（3）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（4）硬质粗玻璃管|集气瓶
（5）A中的红棕色固体变成黑色,B中澄清的石灰水变浑浊
（6）badc
（7）Fe,Fe3O4,CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2
（8）0.2
（9）A,B,C
【解析】根据所学知识和题中信息知，（一）（1）图1设备的名称是高炉。（2）工业炼铁在生产过程中需将铁矿石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更充分，加快反应速度。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，还能制取一氧化碳。（3）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 。（二）上图2为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。如果实验成功，请回答下列问题：（4）图中仪器的名称为①硬质粗玻璃管。②集气瓶。（5）实验过程中的现象：A中的红棕色固体变成黑色，、B中澄清的石灰水变浑浊。（6）该实验的操作步骤：b．通入CO气体。a．点燃A处酒精灯。d．熄灭酒精灯。c．停止通入CO气体。（7）兴趣小组同学们采集了用热分析仪记录的CO与Fe2O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式是Fe。②若A点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是Fe3O4 。计算过程：48 g Fe2O3样品中Fe的质量为：48 g×2×56／160 = 33.6g 剩余黑色固体中氧元素的质量=46.4克-33.6克=12.8克。 黑色固体中Fe、O元素的个数比为：33.6克/56 ：12.8 克/16 =3：4∴固体B的化学式为：Fe3O4。氧化铁生成该物质的化学方程式为CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2（8）若某同学实验中，发现过量的混合液溶液增重0.55g。则仪器①中固体减轻的质量为0.2g．（9）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有A．收集一氧化碳B．吸收二氧化碳C．检验二氧化碳．
【考点精析】本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁和铁的冶炼的相关知识点，需要掌握原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来；铁冶炼的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）才能正确解答此题．