Question

【题目】钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。下图1是实验室模拟炼铁的装置图。

（1）写出图一中②处发生的化学反应方程式：___________________________________；

（2）实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图2所示。根据图示，下列说法不正确的是_______(填序号)

①a 点表示开始通入CO，反应开始发生；

②b 点表示通入CO一段时间后加热，反应开始发生；

③c 点表示红色粉末已充分参加反应；

④d 点表示反应结束后仍需继续通入CO；

⑤可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量。

（3）图一装置中的不足之处是__________________________________；

（4）该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是________________________。

（5）某化学小组的同学们利用上述实验对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了固体样品质量7.2 g，用图1所示的装置重新实验，测定的部分数据如图3所示，则原样品中铁元素与氧元素的质量比是__________。

Answer 1

【答案】 ①⑤。 无尾气处理装置 该装置炼制的铁是纯净物，工业炼制的生铁是混合物 5:1

【解析】

图一中一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成二氧化碳和铁，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。图2一开始通入一氧化碳时，氧化铁质量不变，是因为装置中有空气，先用一氧化碳将空气排净，再点燃酒精喷灯，这时一氧化碳与氧化铁反应，反应结束后，为了防止倒吸，需继续通一氧化碳直至冷却至室温。

（1）图一中②处澄清的石灰水变浑浊，是二氧化碳和氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；

（2）图二中a点反应并未开始，而是用一氧化碳将装置中的空气排净，b点一氧化碳与氧化铁开始反应，红色粉末质量减小，到c点反应结束，红色粉末质量不再变化，为了防止倒吸，需继续通一氧化碳直至冷却至室温。因为通入的一氧化碳不是都和氧化铁反应了，所以不能根据通入一氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，故错误的是①⑤；

（3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，图1装置中的不足之处是无尾气处理装置；

（4）该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是该装置炼制的铁是纯净物，工业炼制的生铁是混合物；

（5）因为样品由氧化铁和铁粉混合而成，所以样品中只有两种元素：铁元素和氧元素，总质量为7.2g。反应完全后固体中只剩铁元素，根据质量守恒定律，反应前后铁元素的质量不变，所以样品中铁元素的质量就是6.0g，减少的质量是氧元素的质量1.2g，故样品中铁元素与氧元素的质量比=6.0:1.2=5:1。