Question

（6分）某同学为了研究炼铁的原理并测定生成铁的质量，用一氧化碳与氧化铁反应，按下图进行实验。

（1）首先，该同学称量氧化铁的质量，然后进行实验，他先打开K₁，关闭K₂，通入一氧化碳，其目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时因一氧化碳不纯而引起爆炸，然后关闭K₁，打开K₂，加热，反应一段时间后，冷却，再次称量固体的质量，发现固体质量减少了12克，则生成铁的质量为_____，玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________。

（2）装置B中反应的化学方程式是________________________________。

（3）装置C的两个作用是________________________________________________，

（4）实验结束后，烧杯内的溶液中含有的溶质是_________________（写化学式）。

 

Answer 1

【答案】

（1）28克            3CO + Fe₂O₃   ^高温   2Fe+3CO₂

（2）CO₂ + Ca(OH)₂=== Ca₂CO₃↓+ H₂O

（3）吸收反应生成的二氧化碳，

同时防止一氧化碳逸出污染空气（或收集较纯净的CO）

（4）NaOH、Na₂CO₃

【解析】

试题分析：（1）根据一氧化碳在高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳的反应可知，反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，利用氧化铁中铁与氧元素的质量比，由氧元素的质量计算出生成铁的质量；

氧化铁Fe₂O₃中Fe与O元素的质量比=（56×2）：（16×3）=7：3，而根据题意可知，氧化铁中氧元素质量为12g时，则铁元素的质量=12g×7÷3=28g；在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃  ^高温  2Fe+3CO₂。

（2）装置B内的澄清石灰水能与反应生成的二氧化碳反应，生成不溶于水的碳酸钙沉淀和水，故反应的化学方程式为CO₂+Ca(OH)₂=Ca₂CO₃↓+H₂O。

（3）根据氢氧化钠的性质分析，装置C中的氢氧化钠溶液可以把尾气中的二氧化碳全部除去，同时又能把剩余的一氧化碳气体收集，以防止一氧化碳排出而污染空气。

（4）由于氢氧化钠吸收二氧化碳后会生成碳酸钠，故可判断从装置C中排出的溶液含有未反应的氢氧化钠，和与二氧化碳反应生成的碳酸钠。

考点：一氧化碳还原氧化铁，碱的化学性质，元素质量比的计算，书写化学方程式

点评：运用对一氧化碳还原氧化铁反应操作的理解，推断改进装置中各装置的作用，是解答类似问题的一般方法。