还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈．现有m1 g生锈的铁粉样品.某兴趣小组同学按如图所示装置进行实验.测定该样品中氧化铁的质量分数．(1)请写出发生在玻璃管内的化学方程式 3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 ．(2)上述实验过程中.在加热前后都要通一会儿CO气体的作用是:①排出玻璃管� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈．现有m₁ g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按如图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数（铁锈按氧化铁处理）．
（1）请写出发生在玻璃管内的化学方程式 3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ．
（2）上述实验过程中，在加热前后都要通一会儿CO气体的作用是：①排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；②防止铁重新被氧化．
（3）完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m₂ g，同时测得装置B增重m₃ g，则铁粉样品中氧化铁的质量分数为多少？（请选择合适数据进行计算，并写出计算过程）

分析（1）运用一氧化碳高温条件下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳解答．
（2）根据操作步骤及注意事项分析，并从得氧失氧的角度分析CO的作用；（3）根据装置B增重m₃g，计算出氧化铁的质量，然后根据铁粉样品的总质量计算氧化铁的质量分数．

解答解：（1）一氧化碳高温条件下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故答案：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）因为CO具有可燃性，遇到空气易发生爆炸，故先通CO的目的是：排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；
被还原出来的铁在温度较高的情况下遇到空气中的氧气容易重新被氧化，所以等停止加热后还有继续通CO至试管冷却的目的是：防止铁重新被氧化；
答案：排出玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；防止铁重新被氧化；
（3）装置B增重m₃g，说明有m₃g二氧化碳生成，所以我们可以设生成m₃g二氧化碳需要氧化铁X
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160 132
X m₃g
$\frac{160}{X}=\frac{132}{{m}_{3}g}$，X=$\frac{40{m}_{3}}{33}$
所以样品中含氧化铁的质量分数是：$\frac{40{m}_{3}}{\frac{33}{{m}_{1}}}$=$\frac{40{m}_{3}}{33{m}_{1}}$．

点评题通过一氧化碳还原氧化铁的反应，考查相关化学反应式的书写和计算，要同学们具有综合的化学知识，才可做好此题．

练习册系列答案

相关题目

15．推理是化学学习中常用的思维方式，下列推理正确的是（　　）

	A．	某固体加入稀盐酸，产生无色气体，证明该固体一定含有CO₃^2-
	B．	某无色溶液滴入酚酞试液显红色，该溶液不一定是碱溶液
	C．	水和双氧水的组成元素相同，所以它们的化学性质相同
	D．	硝酸铵是一种氮肥，熟石灰是一种碱，把硝酸铵和熟石灰混合使用，既能给农作物提供营养元素，又能降低土壤酸性

16．

2016年2月4日，国务院发布了《关于钢铁行业化解过剩产能，实现脱困发展的意见》，推动钢铁行业升级．钢铁是一种重要的金属材料．
（1）我们在日常生活中使用的铁锅，体现的一种主要性质是B．
A．延展性 B．导热性 C．抗腐蚀性 D．熔点高
（2）使用铁锅炒菜可补充人体必须的微量元素铁，缺铁元素易患的疾病是贫血．
（3）据报道，全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约全年钢铁产量的五分之一，铁生锈是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应；生产生活中常用防止铁制品生锈的方法有什么（两个即可）？
（4）某化学小组利用如图装置（部分装置已略去）进行了将铁锈还原的实验探究：
甲中X为铁锈粉末，实验开始时先缓缓通入CO₂，一段时间后高温加热硬质玻璃管甲，乙中的澄淸石灰水出现了白色浑浊，待反应完全后停止加热，仍继续通入CO直到甲冷却．
①甲中发生反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②实验存在缺陷，请提出改进措施．
③为什么实验开始时先通CO，再进行加热？
（5）铁锈结构疏松，若不及时除去铁锈会加剧锈蚀，现用盐酸快速除铁锈，但过量的盐酸会腐蚀金属，如果用10%的盐酸去除铁锈中80g氧化铁，请计算消耗盐酸的质量是多少？

13．类推是学习中常用的思维方法，现有以下类推结果，其中正确的是
①碱的水溶液通常呈碱性，所以碱性溶液一定是碱的溶液
②氧化物都含有氧元素，但含氧元素的化合物不一定是氧化物
③酸碱发生中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是中和反应（　　）

20．某化学反应的微观模拟示意图如图所示：
①该反应的化学方程式为：H₂O+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂．
②对该微观模拟示意图的认识中正确的是ACD（填字母，可能有多个答案）．
A．反应前后原子的种类及数目不变
B．分子在化学变化中不能再分
C．该反应遵循质量守恒定律
D．该反应是置换反应

10．下列图象分别与各选项中的说法相对应（图中○和●分别表示不同的原子），其中不正确的是（　　）

	A．	可能是氧化物		B．	可能是金属
	C．	一定是混合物		D．	包含组成元素相同的不同物质

17．向CuO和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，充分反应后冷却、过滤，在滤液中放入一枚洁净的铁钉．发现铁钉表面无任何变化，据此判断，下列结论正确的是A
A、滤渣里一定有Cu，可能有Fe和CuO B．滤液中可能有CuSO₄
C．滤渣里一定有Cu和Fe D、滤液中一定含有FeSO₄．

14．下列化学方程式的书写正确的是（　　）

	A．	Cu+AgNO₃═Cu（NO₃）₂+Ag↓		B．	Cu+H₂SO₄=CuSO₄+H₂↑
	C．	CuCl₂+K₂SO₄═CuSO₄+2KCl		D．	3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂

15．分类法是化学学习的重要方法，下列说法正确的是（　　）

	A．	锌和碘都属于人体必需的微量元素		B．	不锈钢和金刚石都属于合金
	C．	尿素和硝酸钾都属于复合肥料		D．	石灰水和酒精都属于溶液

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