[题目]某化学兴趣小组进行了实验室模拟炼铁.[实验步骤](1)组装仪器.并 .(2)装入药品后.先通入一氧化碳.待排尽装置内空气后.再点燃 (填仪器①的名称).(3)当时.停止加热.(4)待玻璃管内物质冷却后. .[分析与讨论]小王同学认为该黑色固体全部是铁.但小李同学提出了质疑.于是大家提出查阅资料.[查阅资料]①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某化学兴趣小组进行了实验室模拟炼铁。

【实验步骤】

(1)组装仪器，并_______________________________。

(2)装入药品后，先通入一氧化碳，待排尽装置内空气后，再点燃 _________________(填仪器①的名称)。

(3)当______________________时，停止加热。

(4)待玻璃管内物质冷却后，___________________________。

【分析与讨论】小王同学认为该黑色固体全部是铁，但小李同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。

【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关；Fe2O3与CO反应的固体生成物与温度的关系：

②相关物质的一些性质

物质性质	四氧化三铁	氧化亚铁	氧化铁	铁粉
颜色	黑色	黑色	红色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

【实验与猜想】

(1)于是该小组同学将反应后的黑色固体，用磁铁吸引，发现黑色固体粉末能全部被吸引。因此可推断黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和______________。

(2)为进一步确定黑色固体的成分，小组同学进行了定量测定。按实验设计，测得下列数据：

①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量64.80g(玻璃管的质量为60．0g)

②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量63.68g(冷却到室温称量)

通过实验中获得的数据进行计算，可得出黑色固体粉末的成分及质量分数为______________________。

【反思与评价】

(1)小组同学经过讨论认为，一氧化碳还原氧化铁时，若要得到较纯的铁，应该__________(填序号)。

①可适当提高反应温度 ②适当延长加热时间 ③固体要粉碎

(2)上述装置有一明显缺陷，请加以改正______________________________。

【实践应用】

某钢铁公司用480万吨含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁，请问能得到含杂质5%的生铁_____________万吨？(要有计算过程，结果保留一位小数)

【答案】检查装置气密性酒精喷灯红棕色粉末变成黑色停止通入一氧化碳氧化亚铁四氧化三铁(31.5%)和铁(68.5%) ① ② ③ 在装置后加一燃着的酒精灯 212.2万吨

【解析】【实验步骤】

（1）实验之前应检查装置气密性；

（2）仪器①是酒精喷灯；

（3）当红棕色粉末变成黑色时，说明反应完成，停止加热；

（4）防止生成的铁被氧气氧化，所以实验完毕后继续通入一氧化碳，待玻璃管内物质冷却后，再停止通入一氧化碳；

【反思与评价】（1）黑色固体粉末全部能被吸引，说明黑色粉末中含有铁，或含有四氧化三铁，或含有铁和四氧化三铁，不可能含有氧化亚铁和氧化铁；

（2）依据实验测得的数据可知氧化铁的质量是：64.80g -60.0g=4.8g，这些氧化铁中含有的氧元素质量是：4.8g××100%=1.44g，由于反应前后固体的质量差即为氧化铁失去的氧的质量，所以可知反应前后失掉的氧的质量是：64.80g -63.68g =1.12g，所以该固体不可能全是铁，固体中还有1.44g-1.12g=0.32g氧元素没有失掉，所以设四氧化三铁质量为x，其x××100%=0.32g，x=1.16g，所以该固体粉末中四氧化三铁含量为； ×100%≈31.5%，含铁的质量分数为1-31.5%=68.5%；