Question

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

圖1 圖2 圖3

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

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

①a點(diǎn)表示開始通入，反應(yīng)開始發(fā)生

②b點(diǎn)表示通入一段時(shí)間后加熱，反應(yīng)開始發(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

⑤可根據(jù)通入的質(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)利用上述實(shí)驗(yàn)對一份固體樣品進(jìn)行了探究。通過實(shí)驗(yàn)已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成。他們?nèi)×?.6固體樣品，用圖1所示的裝置重新實(shí)驗(yàn)，測定的部分?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

【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ①⑤ 沒有尾氣處理裝置

實(shí)驗(yàn)室煉鐵為純凈物，工業(yè)煉鐵為混合物 15:4

【解析】

試題分析：（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，

（2）實(shí)驗(yàn)開始先通入一氧化碳，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，說明反應(yīng)尚未開始；故選①⑤；

（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；

故答案為：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）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．

設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x．3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2固體減少的質(zhì)量

160 112 160-112=48

x 7.6g-6g

160／x=48／1.6g

x=16／3g

所以樣品中鐵粉的質(zhì)量是7.6g-5.3g=2.3g

樣品中Fe元素總質(zhì)量：2.3g +5.3g×（112／160） ×100%=6g

O元素總質(zhì)量：5.3g×（48／160） ×100%=1.6g

所以樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比是：6g：1.6g=15:4