Question

某中学化学兴趣小组在实验室模拟工业制铁过程，探究反应过程中的产物．进行了如下实验请跟随他们的探究过程，回答其中的问题：
（1）铁在地壳中含量居所有金属元素的第

 

位；
（2）工业炼铁是将铁矿石和

 

、石灰石一起加入高炉进行冶炼，请写出在高炉中氧化铁被还原成铁的化学方程式

 

（3）铁的氧化物除了Fe₂O₃还有FeO和Fe₃O₄，这三种氧化物中铁元素的质量分数从高到低的顺序是：

 

．

Answer 1

考点：铁的冶炼,元素的简单分类,元素的质量分数计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据地壳中各元素含量的排序、元素的分类，进行分析解答．
（2）根据工业炼铁的原料、反应原理是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，据此进行分析解答．
（3）根据化合物中元素的质量分数=

相对原子质量×原子个数

相对分子质量

×100%；根据铁的化合物的化学式，通过变形使铁的原子个数相等，然后比较化合物中其它元素的原子的相对原子质量之和，其它原子的相对原子质量之和越大的，在该化合物中铁元素的质量分数就越小．

解答：解：（1）地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的金属元素是铝元素，铁在地壳中含量居所有金属元素的第二位．
（2）炼铁是将原料（铁矿石、焦炭、石灰石）通入高炉中，在高炉中发生复杂反应，生成生铁；工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂．
（3）FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，将铁原子的个数变为1个，分别变形为FeO、FeO 

4

3

，FeO_1.5，1.5＞

4

3

＞1，其它原子的相对原子质量之和越小的，在该化合物中铁元素的质量分数就越大，则铁元素的质量分数由大到小排列为FeO＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃．
故答案为：（1）二；（2）焦炭；Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；（3）FeO＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃．

点评：本题难度不大，掌握工业炼铁的原料与反应原理、地壳元素含量、元素质量分数的计算方法等是正确解答本题的关键．