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，

图1 图2

（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： 。

（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：

（1）图中仪器的名称为 。

（2）实验过程中的现象：A中 、B中 。

（3）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。

（4）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 。

（5）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。

（6）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】（一）（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 提供能量

（3）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2

（二）（1）硬质粗玻璃管 （2）A中的红棕色固体变成黑色， B中澄清的石灰水变浑浊。 （3）badc

（4）①Fe ②Fe3O4 方程式CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2 （5）0.2 （6）ABC

【解析】

试题分析：（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，还能提高温度；（3）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）（1）图中仪器的名称为硬质粗玻璃管；（2）实验过程中的现象：A中红棕色固体变成黑色B中澄清的石灰水变浑浊。（3）实验的具体操作为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，先通一氧化碳的目的为防止发生爆炸，后停止一氧化碳的目的为防止生成物被氧化；（4）①根据图象分析，写出B点时固体成分的化学式为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+3Fe2O32Fe3O4+CO2 ；（5）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0.55g×32/44×1/2=0.2g；（6）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。