Question

(5分)鋼鐵的冶煉是人類(lèi)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。圖1是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖。

        圖一                           圖二                圖三

(1)寫(xiě)出圖1中A處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：                        ；

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通入CO質(zhì)量與紅色粉末質(zhì)量的關(guān)系如圖2所示。根據(jù)圖示，下列說(shuō)法不正確的是             ；（填序號(hào)）

①a點(diǎn)表示開(kāi)始通入CO，反應(yīng)開(kāi)始發(fā)生  

②b點(diǎn)表示通入CO一段時(shí)間后加熱，反應(yīng)開(kāi)始發(fā)生                                         

③c點(diǎn)表示紅色粉末已充分參加反應(yīng)      

④d點(diǎn)表示反應(yīng)結(jié)束后仍需繼續(xù)通入CO

⑤可根據(jù)通入CO的質(zhì)量計(jì)算出紅色粉末的質(zhì)量

(3)圖1裝置中的不足之處是                                      。

(4)該實(shí)驗(yàn)煉制的鐵與工業(yè)煉制出的鐵最大的區(qū)別是                   。

(5)某化學(xué)小組的同學(xué)們利用上述實(shí)驗(yàn)對(duì)一份固體樣品進(jìn)行了探究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成。他們?nèi)×?.6g固體樣品，用圖1所示的裝置重新實(shí)驗(yàn)，測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖3所示，則原樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比是            。

 

Answer 1

（1）Fe₂O₃+3CO₂Fe+3CO₂，（2）①⑤，（3）沒(méi)有對(duì)尾氣進(jìn)行處理，（4）該實(shí)驗(yàn)煉制的鐵是純凈物，工業(yè)煉制的生鐵是混合物，含有一定量的碳，（5）5：1

解析:（1）紅色粉末是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，方程式是：Fe₂O₃+3CO₂=^高溫=Fe+3CO₂；

（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通入一氧化碳，排盡試管內(nèi)空氣，防止加熱發(fā)生爆炸，反應(yīng)完成要繼續(xù)通一氧化碳，防止生成的鐵被氧化，此兩步一氧化碳都未發(fā)生反應(yīng)，所以不能根據(jù)通入一氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，a-b紅色粉末的質(zhì)量未變，說(shuō)明反應(yīng)尚未開(kāi)始；

（3）一氧化碳有毒，未發(fā)生反應(yīng)的一氧化碳要進(jìn)行處理，圖中缺乏尾氣處理裝置；

（4）工業(yè)煉制的是生鐵，含有一定量的碳，此處煉制的是純鐵，二者一個(gè)是純凈物，一個(gè)是混合物；；

（5）一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，所以玻璃管固體減少的質(zhì)量是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量．

解：設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x．

Fe₂O₃+3CO₂=^高溫=Fe+3CO₂ 固體減少的質(zhì)量

      160 　 112        160-112=48

       x                  3.6g-3g     　

x=2g

所以樣品中鐵粉的質(zhì)量是3.6g-2g =1.6g

樣品中Fe元素總質(zhì)量：1.6g+2g×112/160×100%=3g

O元素總質(zhì)量：2g×48/160×100%=0.6g

所以樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比是：3g：0.6g=5：1

答：該樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比是5：1．