Question

3．某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如图所示，请回答下列问题．

（1）A处的实验现象是红色固体变成黑色．
（2）B处实验现象是生成白色沉淀．
（3）C处酒精灯的作用是除去尾气中CO（或防止C0使人中毒；防止CO污染空气；将C0转化为没有毒性的C0₂等合理答案均可）．
（4）一种含有铁和氧化铁的混合物与16.8g一氧化碳气体恰好完全反应，其中氧化铁全部被一氧化碳还原，最终所得固体质量为30.4g．则原混合物的质量为40g．

Answer 1

分析 （1）根据一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳的原理分析解答；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水反应；
（3）尾气中含有一氧化碳，必须对尾气进行点燃处理，生成二氧化碳．
（4）根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式计算出氧化铁的质量，生成铁的质量，然后用最终固体质量减去生成铁的质量就是原固体中铁的质量．

解答 解：（1）在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成了了铁和二氧化碳，A处红色的氧化铁还原为黑色的铁，故答案为：红色固体变成黑色；
（2）二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水，故填：生成白色沉淀；
（3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，因此要在装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧除去，防止污染空气；故填：除去尾气中CO（或防止C0使人中毒；防止CO污染空气；将C0转化为没有毒性的C0₂等合理答案均可）；
（4）解：设与16.8g一氧化碳气体恰好完全反应需要氧化铁的质量为x，生成铁的质量为y
  3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
  84    160       112
 16.8g   x        y
$\frac{84}{160}=\frac{16.8g}{x}$
x=32g
$\frac{84}{112}=\frac{16.8g}{y}$
y=22.4g
则原混合物中，铁的质量为：30.4g-22.4g=8g
原混合物的质量为：32g+8g=40g
故填：40．

点评 本题考查了高炉炼铁的原理、实验现象、注意事项以及根据化学方程式的计算，难度不大．