Question

有位同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)（裝置及所用藥品如圖所示）仔細(xì)觀察后回答下列問題．
（1）在給氧化鐵加熱時(shí)，要先通入一氧化碳?xì)怏w后加熱，其目的是：

 

．A處發(fā)生的化學(xué)方程式是：

 

．
（2）在C處看到的現(xiàn)象是：

 

．說明反應(yīng)后有

 

生成．
（3）本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，在B處所采取措施的目的是：

 

，其優(yōu)點(diǎn)是：

 

．
（4）現(xiàn)含有雜質(zhì)的氧化鐵樣品10克（雜質(zhì)不參加化學(xué)反應(yīng)），為測定樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到下列數(shù)據(jù)：A管和樣品在反應(yīng)前的質(zhì)量總和為57.9克；樣品中氧化鐵完全反應(yīng)后，A管和剩余物質(zhì)的質(zhì)量總和為55.2克，計(jì)算出該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要先通一氧化碳后加熱，防止一氧化碳和空氣混合發(fā)生爆炸；在加熱的條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
（2）一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物為鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰石變渾濁；
（3）一氧化碳有毒，所以要進(jìn)行尾氣處理，可點(diǎn)燃或用氣球收集，圖示裝置的優(yōu)點(diǎn)是既處理了尾氣又合理利用一氧化碳；
（4）氧化鐵還原為鐵，質(zhì)量減輕，運(yùn)用差量法可求出氧化鐵的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式求算．

解答：解：（1）在給氧化鐵加熱時(shí)，要先通入一氧化碳?xì)怏w后加熱，其目的是排盡裝置中的空氣，防止炸裂試管；A處發(fā)生的化學(xué)方程式是3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物有二氧化碳，所以在C處看到的現(xiàn)象是：澄清石灰石變渾濁；
（3）一氧化碳有毒，在B處所采取措施的目的是點(diǎn)燃尾氣中一氧化碳，圖示裝置的優(yōu)點(diǎn)是既防止一氧化碳污染，又合理利用一氧化碳；
（4）玻璃管中固體減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，則氧化鐵為：

57.9g-55.2g

30%

=9g，樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

9g

10g

×100%=90%．
故答案為：（1）除去一氧化碳，防止爆炸；Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；（2）石灰水變渾濁；二氧化碳；（3）防止一氧化碳污染環(huán)境；既處理了尾氣又合理利用一氧化碳，節(jié)約了資源；（4）
氧化鐵為：

57.9g-55.2g

30%

=9g，樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

9g

10g

×100%=90%
答：樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)裝置的相關(guān)問題，本實(shí)驗(yàn)裝置在課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上做了一些改進(jìn)措施，主要是尾氣處理上，將尾氣通到酒精燈上點(diǎn)燃，這樣既防止一氧化碳污染，又合理利用一氧化碳，節(jié)約了資源．一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算氧化鐵的含量，完成此題，可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．