某實驗小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行實驗，其裝置如下圖所示，請回答下列問題．A處通入氣體的化學(xué)式為______，儀器C的名稱是______，C中盛有的...

題文

某實驗小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行實驗，其裝置如下圖所示，請回答下列問題．
（1）A處通入氣體的化學(xué)式為______，儀器C的名稱是______，C中盛有的試劑是______；
（2）B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______；該套裝置的不足之處是______；
（3）向20g赤鐵礦粉通入足量氣體，充分反應(yīng)后，獲得11.2g鐵，則赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．

題型：未知 難度：其他題型

答案

（1）煉鐵是利用了一氧化碳的還原性，所以A處通入的氣體為一氧化碳，而C儀器的名稱為試管，為了驗證是否生成了二氧化碳，所以在試管中應(yīng)該裝入的試劑為氫氧化鈣溶液；
（2）煉鐵的原理為用一氧化碳作為還原劑，在高溫的條件下將鐵還原出來，該反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，但是由于一氧化碳的利用率難以達(dá)到100%，所以為了防止有毒的一氧化碳直接排放到空氣中，引起空氣的污染，應(yīng)該在最后加上尾氣處理裝置，而本題圖中沒有尾氣處理裝置；
（3）設(shè)獲得11.2g鐵需要三氧化二鐵的質(zhì)量為x，則：
Fe₂O₃+3CO?高溫?.?2Fe+3CO₂?
160???????????? 112
x??????????????? 11.2g
160112=x11.2g
解得：x=16g
所以赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：16g20g×100%=80%．
答：赤鐵礦石中三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
故答案為：（1）CO；?試管；澄清石灰水（或Ca（OH）₂溶液）；
（2）Fe₂O₃+3CO?高溫?.?2Fe+3CO₂；沒有進(jìn)行尾氣處理；
（3）80%．

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解析

?高溫?.?

考點

據(jù)培訓(xùn)啦專家說，試題“某實驗小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行.....”主要考查你對 [一氧化碳還原氧化鐵 ]考點的理解。

一氧化碳還原氧化鐵

氧化鐵自身具有氧化性，我們可以用一氧化碳還原氧化鐵。
灼熱的氧化鐵可以和氫氣（H₂）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有還原性物質(zhì)反應(yīng)，生成鐵+X（氧化物）。

實驗室一氧化碳還原氧化鐵：
①反應(yīng)原理：3CO + Fe₂O₃
2Fe + 3CO₂
②裝置：

③現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏?；澄清石灰石變渾濁，尾氣燃燒時產(chǎn)生藍(lán)色火焰。
④實驗步驟：
a.檢驗裝置的氣密性
b.裝入藥品并固定裝置
c.通入一氧化碳?xì)怏w并點燃酒精燈
d.待裝置內(nèi)的空氣全部排盡后點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱
e.當(dāng)試管內(nèi)的紅色粉末變?yōu)楹谏珪r，停止加熱
f.待玻璃管內(nèi)的固體冷卻后，停止通一氧化碳，并熄滅酒精燈
⑤實驗結(jié)論：紅色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質(zhì)鐵，一氧化碳在高溫條件下得到了氧，生成了二氧化碳。
⑥化學(xué)反應(yīng)方程式:
3CO + Fe₂O₃
2Fe + 3CO₂
CO₂+Ca（OH）₂==CaCO₃↓+H₂O
2CO+O₂
2CO₂

⑦注意事項：
a.反應(yīng)條件:高溫;若無灑粉噴燈可在酒精燈火焰上加一個金屬網(wǎng)罩。
b.CO有劇毒，實驗應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，未反應(yīng)完的氣體要進(jìn)行尾氣處理;尾氣處理方法有收集法、燃燒法(將CO轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的CO₂)以防止污染空氣。
c.操作順序：CO要“早出晚歸”，灑精噴燈要“遲到早退”。
實驗開始先通入CO，排盡裝置內(nèi)的空氣，防止CO 與空氣混合，加熱時發(fā)生爆炸；實驗完畢后要繼續(xù)通入 CO氣體，直到玻璃管冷卻，防止高溫下的鐵與空氣接觸，被氧化。

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