Question

(6 分) 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。请按要求回答问题：

（1）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是 。

（2）实验开始时先向大玻璃管中通入 CO，一段时间后再加热的原因是 。

（3）现用足量一氧化碳与 12g赤铁矿石充分反应后，盛石灰水的装置质量增重 8．8g（矿石中杂质不参与反应，生成的气体全部被吸收） 。计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

 

Answer 1

（1）红色粉末变成黑色

（2）排尽玻璃管中的空气，防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸

（3） 89．2%

【解析】

试题分析：（1）工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应，方程式：3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2，生成的铁粉为黑色，所以实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是：红色粉末变成黑色

（2）一氧化碳具有可燃性，不纯的时候点燃或加热可能发生爆炸，所以实验开始时先向大玻璃管中通入 CO，一段时间后再加热的原因是：排尽玻璃管中的空气，防止加热一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸

（3）一氧化碳和氧化铁的反应生成二氧化碳，进入到石灰水中，所以盛石灰水的装置质量会增重，增重的质量即为二氧化碳的质量，再根据方程式：3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2中Fe2O3与CO2的质量关系，即可算出Fe2O3的质量，进而可计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数

【解析】
设该矿石中氧化铁的质量为 x

3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2

160 132

x 8．8g

160 :132 = x : 8．8

x= 10．7 g

∴矿石中氧化铁的质量分数为： 10．7g/12g×100% == 89．2%

考点：工业上炼铁的原理，根据化学方程式进行的计算