Question

工业上用铁矿石冶炼铁，他们在实验室用CO还原氧化铁，实验如图所示
（1）A、B处发生的现象分别是：A

红色粉末逐渐变黑

、B

澄清的石灰水变浑浊

；
（2）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否要先断开A和B的连接处？

不需要

（填“需要”或“不需要”）
（3）检验A中生成的固体粉末的方法是：

用磁铁吸附

反应时间	t0	t1	t2	t3
烧杯和药品的质量/g	166.5	166.3	166.1	166.1

（4）兴趣小组的同学又准确称取了11.5克生铁样品，放入装有100.0g稀硫酸（足量）的烧杯中（烧杯质量为55.0g）．在化学反应过程中对烧杯（包括溶液和残余固体）进行了四次称量，
记录如表．求：①反应中产生氢气

0.4

克；
②生铁中含铁的质量分数．（结果精确到0.1%）（写出详细计算过程）
（5）某钢铁厂用480t含氧化铁为80%的赤铁矿石为原料，理论上能练的含杂质4%的生铁多少吨？（写出计算过程）

Answer 1

分析：（1）根据一氧化碳与氧化铁的反应、二氧化碳与氢氧化钙的反应分析现象；
（2）根据实验的过程分析是否要先断开A和B的连接处；
（3）根据铁能被磁铁吸附分析；
（4）①根据质量守恒定律，烧杯和药品减少的质量就是生成的氢气的质量；
②根据铁与稀硫酸的反应，由氢气的质量可求出铁的质量，即可计算出生铁中含铁的质量分数；
（5）由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数、生铁中杂质的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出生铁的质量．

解答：解：（1）在A处，在高温下一氧化碳与氧化铁的反应生成了铁和二氧化碳，实验的现象是：红色粉末逐渐变黑；在B处，二氧化碳与氢氧化钙的反应生成了碳酸钙沉淀和水，实验的现象是：澄清的石灰水变浑浊．
（2）在实验过程中，由于停止加热还要继续通入一氧化碳，所以，不需要先断开A和B的连接处；
（3）由于铁能被磁铁吸附，所以检验A中生成的固体粉末的方法是：用磁铁吸附；
（4）①由质量守恒定律，生成的氢气的质量为：166.5g-166.1g=0.4g；
②设生铁中铁的质量为x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             2
x             0.4g

56

2

=

x

0.4g

   解得：x=11.2g
生铁中含铁的质量分数为：

11.2g

11.5g

×100%=97.4%
（5）设理论上可日产含杂质的4%生铁的质量为y．
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160            112
480t×80%    （1-4%）y

160

112

=

480t×80%

(1-4%)y

   解得：y=280t
故答为：（1）：A 红色粉末逐渐变黑、B 澄清的石灰水变浑浊；（2）不需要；（3）用磁铁吸附；（4）①0.4；②生铁中含铁的质量分数97.4%；（5）理论论上可日产含杂质的4%生铁的质量为280t．

点评：本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁及含杂质的物质的化学方程式的计算．含杂质物质的化学方程式的计算，注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量．