“一碳化学”是以分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。CO是从煤的气化或合成气得到的。
⑴煤的气化主要反应有:①2C+O2=2CO ②C+H2O=CO+H2 ③CO+H2O=CO2+H2
上述反应属于化合反应的是 (填序号),属于置换反应的是 (填序号)。
⑵合成气可通过天然气的重整得到,如CH4+H2O=CO+3H2,合成气可制二甲醚,二甲醚被称为21世纪的新型燃料。合成气还可用于冶炼金属,用它冶炼铁的部分生产过程如右图所示。
① 二甲醚( CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定的条件下制得。用合成气制二甲醚时,还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物,写出该反应的化学方程式 ;②合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是 。
⑶化学兴趣小组的同学欲测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
I.甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后,用下图所示装置以合理的操作步骤测定(假设杂质始终不发生变化)。
①实验中持续通干燥的氮气。加热前缓缓通
入一段时间,其作用是 。
②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸? (填“是”或“否”),原因是 。
③如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的,那么甲同学用氢氧化钠溶液的质量变化测定出氧化铁的质量分数将 (选填“偏大”“偏小”或“准确”),原因是 。
II.乙同学取矿石样品10 g,加入足量稀盐酸,完全反应后共用去稀盐酸109. 5 g,过滤得到滤渣2 g(假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应)。请你和乙同学一起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分数(计算结果保留一位小数)。