Question

5．如图是一氧化碳与氧化铁反应的装置示意图．请回答下列问题：

（1）写出图中的实验现象：红色粉末变黑；澄清石灰水变浑浊．
（2）图中装置的不足之处是；没有尾气处理装置．
（3）请写出反应的化学方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）要制得含Fe96%的生铁210t，至少需要含Fe₂O₃80%的铁矿石（杂质不含铁）多少吨？

Answer 1

分析 根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，及二氧化碳的特性和方程式的书写原则解答．根据化学变化前后元素质量不变，生铁中所含铁的质量与赤铁矿石中所含铁元素质量相等，利用这一等量关系解决本问题，其中赤铁矿石中铁元素质量即铁矿石中氧化铁所含铁元素的质量．

解答 解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
故答案为：红色粉末变黑；澄清石灰水变浑浊；
（2）该实验过程为：通一氧化碳排尽试管内空气-加热-停止加热-继续通一氧化碳至试管冷却，从步骤可看出，一氧化碳并未完全进行反应，而一氧化碳与石灰水不反应，且有毒，所以要进行尾气处理，在b处添加酒精灯或进行尾气收集，而装置中没有；
故答案为：没有尾气处理装置；
（3）一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；二氧化碳与氢氧化钙在常温下反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）设需要含Fe₂O₃80%的铁矿石质量为x
210t×96%=x×80%×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%
x=360t
答：需要含Fe₂O₃80%的铁矿石360t．

点评 本题主要考查了一氧化碳炼铁的实验现象、方程式的书写及对装置的评价，了解相关知识是解答的关键．