Question

某同学模拟炼铁原理，用如图所示装置进行实验（玻璃管中Fe₂O₃质量为16g，瓶中NaOH溶液质量为186.8g，假设每个装置反应是彻底的）．

（1）硬质玻管中反应的化学方程式为

 

，可证明有铁生成的现象或实验有

 

（填序号）．
①红色固体变黑           ②瓶中NaOH溶液变浑浊 
③导管末端处有蓝色火焰    ④用磁铁靠近玻璃管上方
⑤取少许反应后的固体物质加入适量的稀盐酸
（2）反应中生成的CO₂质量为

 

g．
（3）实验结束后瓶中所得溶液溶质的质量分数为多少？

Answer 1

考点：一氧化碳还原氧化铁,有关溶质质量分数的简单计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：金属与金属材料

分析：（1）利用一氧化碳具有还原性的知识解决．
（2）根据三氧化二铁质量求解二氧化碳质量．
（3）根据二氧化碳质量求解碳酸钠质量，并求质量分数．

解答：解：（1）一氧化碳具有还原性，能在高温时还原出单质铁．方程式为3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；①红色的三氧化二铁被一氧化碳还原生成黑色的铁；②瓶中NaOH溶液与二氧化碳反应不会变浑浊；③导管末端处一氧化碳燃烧有蓝色火焰；④用磁铁靠近玻璃管上方生成的铁会被吸引；⑤反应后生成的铁粉加入适量的稀盐酸会有气泡冒出；所以可证明有铁生成的现象或实验有①④⑤
（2）解：设生成的二氧化碳的质量为x
3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂
     160           132
     16g           x

160

16g

=

132

x

x=13.2g
（3）解：设生成的碳酸钠的质量为y
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
44           106
13.2g         y

44

13.2g

=

106

y

y=31.8g3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂
Na₂CO₃%=

31.8g

13.2g+100g

×100%=15.9%
答：实验结束后瓶中所得溶液溶质的质量分数为15.9%
故答案为：（1）3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；①④⑤
（2）13.2g
（3）15.9%

点评：本题综合性较强，较全面的考查了一氧化碳还原氧化铁，尤其是利用数据对混合物的判断增加了试题难度，并会结合方程式分析即可顺利解答．