Question

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

 

（2）由于一氧化碳有劇毒容易造成空氣污染，因此實驗中應對尾氣進行處理，某化學興趣小組的同學設計了以下兩套尾氣處理裝置：

①寫出圖中有標號儀器的名稱a

 

、b

 

；
②選擇圖A處理尾氣，實驗時應先點燃

 

（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)點是

 

；
③你認為該實驗中，還可以用

 

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

 

（選填序號）．
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）若硬質玻璃管中氧化鐵全部還原成鐵，冷卻后稱量鐵的質量比反應前氧化鐵的質量減少了3.6g，則加入硬質玻璃管中的氧化鐵的質量是

 

g．

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,書寫化學方程式、文字表達式、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)點應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收集、過后集中處理和轉化處理．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后固體質量減少的質量即為氧化鐵中氧元素的質量，利用氧化鐵中鐵與氧元素的質量關系，由氧元素的質量計算出生成鐵的質量，并進而計算氧化鐵的質量．

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

高溫  .

2Fe+3CO₂；故填：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2））①根據常見儀器的名稱和圖形可知：a是鐵架臺，b是酒精燈．
②若先點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的熱空氣混合，可能會發(fā)生爆炸，因此不能先點燃Ⅰ處的酒精燈，必須先點燃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收集、過后集中處理和轉化處理．上述的三種方法都是將一氧化碳轉化成無毒、對環(huán)境無污染的物質，因此可以從暫時收集和過后集中處理的角度考慮處理措施．如用氣球將尾氣收集起來等．
④鐵礦石中含有的硫、磷、砷等，冶煉過程中會產生污染環(huán)境和對人體有害的物質．在三個選項中，只有黃鐵礦中含有害元素硫，因此選C．
故答案為：①鐵架臺；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元素的質量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化鐵中氧元素質量為3.6g時，鐵元素的質量=3.6g×

7

3

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

點評：運用對一氧化碳還原氧化鐵反應操作的理解，推斷各裝置的作用，并能進行簡單的分析和計算，是解答類似問題的一般方法．