Question

工業(yè)上常用CO還原氧化鐵來冶煉生鐵．請(qǐng)你一起參與以下探究：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（2）由于一氧化碳有劇毒容易造成空氣污染，因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩套尾氣處理裝置：

①寫出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱a

 

、b

 

；
②選擇圖A處理尾氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃

 

（選填“Ⅰ”或“Ⅱ”）處的b儀器．圖B與圖A所示的尾氣處理方法相比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是

 

；
③你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中，還可以用

 

方法來處理尾氣．
④煉鐵中除了一氧化碳會(huì)造成空氣污染外，鐵礦石中的有害元素也會(huì)給環(huán)境造成一定的污染．你認(rèn)為下列鐵礦石中最不適宜選擇用來煉鐵的是

 

（選填序號(hào)）．
A．赤鐵礦（主要成分Fe₂O₃）  B．磁鐵礦（主要成分Fe₃O₄）  C．黃鐵礦（主要成分FeS₂）
（3）若硬質(zhì)玻璃管中氧化鐵全部還原成鐵，冷卻后稱量鐵的質(zhì)量比反應(yīng)前氧化鐵的質(zhì)量減少了3.6g，則加入硬質(zhì)玻璃管中的氧化鐵的質(zhì)量是

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）在高溫條件下，一氧化碳能與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳；
（2）①只有熟悉常見儀器的名稱和圖形，才能正確解答本小題；②兩處酒精燈的點(diǎn)燃順序是由一氧化碳的可燃性和毒性來決定的；裝置B的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)從能源利用和消耗酒精的角度來回答；③尾氣的處理原理一般為暫時(shí)收集、過后集中處理和轉(zhuǎn)化處理．可以從原理的角度考慮處理措施；④明確了礦石中的有害元素就可以得到本題的答案；
（3）一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)后固體質(zhì)量減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，利用氧化鐵中鐵與氧元素的質(zhì)量關(guān)系，由氧元素的質(zhì)量計(jì)算出生成鐵的質(zhì)量，并進(jìn)而計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量．

解答：解：（1）在高溫條件下，一氧化碳能與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，反應(yīng)的方程式是Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；故填：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2））①根據(jù)常見儀器的名稱和圖形可知：a是鐵架臺(tái)，b是酒精燈．
②若先點(diǎn)Ⅰ處的酒精燈，由于一氧化碳具有可燃性，通入的一氧化碳與玻璃管內(nèi)的熱空氣混合，可能會(huì)發(fā)生爆炸，因此不能先點(diǎn)燃Ⅰ處的酒精燈，必須先點(diǎn)燃Ⅱ處的酒精燈．
兩裝置相比，裝置B比A能充分利用未參加反應(yīng)的一氧化碳，減少了酒精的消耗，因此裝置B比A的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用能源、節(jié)省酒精．
③尾氣的處理原理一般為暫時(shí)收集、過后集中處理和轉(zhuǎn)化處理．上述的三種方法都是將一氧化碳轉(zhuǎn)化成無毒、對(duì)環(huán)境無污染的物質(zhì)，因此可以從暫時(shí)收集和過后集中處理的角度考慮處理措施．如用氣球?qū)⑽矚馐占�起來等�?br />④鐵礦石中含有的硫、磷、砷等，冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境和對(duì)人體有害的物質(zhì)．在三個(gè)選項(xiàng)中，只有黃鐵礦中含有害元素硫，因此選C．
故答案為：①鐵架臺(tái)；酒精燈．
②Ⅱ；充分利用能源、節(jié)省酒精．
③氣球收集尾氣．
④C；
（3）氧化鐵Fe₂O₃中Fe與O元素的質(zhì)量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化鐵中氧元素質(zhì)量為3.6g時(shí)，鐵元素的質(zhì)量=3.6g×

7

3

=8.4g，則氧化鐵的質(zhì)量為：3.6g+8.4g=12g；
故答案為：12．

點(diǎn)評(píng)：運(yùn)用對(duì)一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)操作的理解，推斷各裝置的作用，并能進(jìn)行簡單的分析和計(jì)算，是解答類似問題的一般方法．