小红同学为了探究某冶炼厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数.设计了如图所示的装置进行实验．(1)玻璃管中发生的反应的化学方程式为:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe,(2)小红同学得到如下两组数据(样品质量为10g.杂质不参加反应)反应前反应后A组玻璃管和赤铁矿石样品的质量38.5g玻璃� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．小红同学为了探究某冶炼厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行实验．

（1）玻璃管中发生的反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（2）小红同学得到如下两组数据（样品质量为10g，杂质不参加反应）

	反应前	反应后
A组	玻璃管和赤铁矿石样品的质量38.5g	玻璃管和固体物质的质量36.1g
B组	烧杯和澄清石灰水的质量180.0g	烧杯和烧杯中物质的质量185.6g

你认为他应该选用了A（填“A”或“B”）组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%；结合装置图回答他不选用另一组数据计算的原因未能将生成的二氧化碳完全吸收；
（3）小兰同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处是：缺少尾气处理装置．

分析（1）只有熟悉反应物、生成物和反应条件，依据质量守恒定律的两个原则和化学方程式的书写方法，就能写出正确的化学方程式．
（2）A组实验前后的质量差为被还原的氧化铁中氧元素的质量，由此数据可准确计算出铁矿石中氧化铁的质量及质量分数；而B组实验前后的质量差为石灰水吸收二氧化碳的质量，烧杯内的石灰水可能会吸收空气中二氧化碳而使质量差出现较大偏差而影响计算结果；
（3）根据尾气中含有一氧化碳来分析．

解答解：（1）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳．该反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；
（2）A组实验中反应前后的质量差为被还原的氧化铁中氧元素的质量，由A组实验数据可准确计算出铁矿石中氧化铁的质量及质量分数；而B组实验中如果澄清石灰水吸收了空气中的二氧化碳，可使得反应前后质量差增大，影响根据二氧化碳质量所计算的氧化铁的质量及其质量分数，故不宜使用该组数据进行计算；
设氧化铁的质量为x，则
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe    固体减少
    160            112    160-112=48
     x                    38.5g-36.1g=2.4g
$\frac{160}{48}=\frac{x}{2.4g}$
x=8g
则赤铁矿石中氧化铁的质量分数=$\frac{8g}{10g}×100%$=80%
故填：A；80%；未能将生成的二氧化碳完全吸收；
（3）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，以防污染空气，故填：缺少尾气处理装置．

点评本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、方程式的书写、一氧化碳的化学性质和污染，属基础性知识考查题．

练习册系列答案

2．X、Y元素的原子都有三个电子层，且X的最外层只有2个电子，Y的最外层有7个电子，画出Y元素的原子结构示意图

，在化学反应中容易失去电子的是X元素，两种元素形成的化合物的化学式是XY₂（可用X、Y表示，也可以用元素符号表示）

19．“岑溪市我家，环境靠大家”，为保护岑溪的美好环境，你认为不可取的是（　　）

	A．	将垃圾倒入河中随水流走		B．	分类回收固体废弃物
	C．	农村推广使用沼气		D．	加强植树造林

6．下列有关物质燃烧现象的描述正确的是（　　）

	A．	铁丝在空气中燃烧，火星四射
	B．	红磷在空气中燃烧，产生大量烟雾
	C．	木炭在空气中燃烧，发生耀眼白光
	D．	氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰

16．现有C、H、O、N、S五种元素：请选择适当元素写出符合要求的化学式一个：
（a）可作为酒精灯燃料的是C₂H₅OH；（b）冶金工业中可作还原剂的氧化物是CO；
（c）充入食品包装袋以防腐的是N₂；（d）汽水中的酸H₂CO₃．

3．据统计：中国生产了全球近一半的钢铁．请结合以下信息和所学知识，回答问题．

（1）工业炼铁使用图Ⅰ设备，名称是高炉，炼铁时将图Ⅱ中固体原料按一定配比与图Ⅲ中的富氧热空气共同投入炼铁设备中，原料的投放口为二（填“方案一”或“方案二”）
方案一：固体原料从B口投入，热空气从A口进入；
方案二：固体原料从A口投入，热空气从B口进入；
选择此方案的优点是便于碳与氧气充分反应得到二氧化碳，二氧化碳再与碳反应得到一氧化碳．
（2）根据炼铁的原理：①先将焦炭燃烧产生CO₂；②再进一步产生还原剂CO；
③利用CO将赤铁矿中的铁还原出来．
请依次写出上述①～③的化学反应方程式：
①C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；②2C+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；③3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）若炼铁厂用含Fe₂O₃质量分数为80%赤铁矿炼铁，生产112吨生铁（含杂质4%），则理论上需要赤铁矿多少吨？（请写出具体计算过程，注意格式）
（4）资料显示，若生产1吨生铁（含杂质4%），需要2.0吨赤铁矿、0.5吨焦炭以及0.3吨熔剂．某同学通过理论计算得出本次生产只需焦炭0.3吨，分析实际用量远高于理论值的原因可能有BC填字母）．
A．焦炭在高温下分解
B．部分焦炭与铁相互熔合，成为生铁中的部分碳元素
C．焦炭转变成一氧化碳后未及时反应，变成废气排放
（5）产物生铁往往会被制成性能更优越的钢，钢和生铁相比含碳量更低（填“高”或“低”）．
钢可用于生产生活的各个方面，如火车铁轨、汽车外壳、桥梁等等，但钢铁制品易生锈，全世界因生锈而损失的钢铁，约占世界年产量的$\frac{1}{10}$．请你写出一种防止钢铁生锈的方法：刷漆．
（6）某铁制品样品12克在纯氧中完全燃烧，得到0.022克二氧化碳，求此样品中碳的质量分数0.05%判断该样品属于生铁还是钢？钢．

20．下列物质中，属于混合物的是③⑤；（填序号）
①水 ②五氧化二磷 ③空气 ④高锰酸钾 ⑤过氧化氢溶液 ⑥二氧化锰 ⑦硫粉．

1．打开浓盐酸的瓶塞，放置于空气中在瓶口会形成白雾．请你用学过的知识，从外部环境条件、物质的性质等方面解释白雾产生的原因．

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