Question

【題目】某化學興趣小組同學探究鐵的冶煉相關問題，請按要求回答下列問題。
（一）圖1是工業煉鐵的主要裝置，圖2是實驗室模擬煉鐵的裝置，

（1）圖1設備的名稱是。
（2）工業煉鐵在生產過程中需將鐵礦石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，還能。
（3）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下制取鐵的化學方程式：。
（4）（二）上圖2為實驗室模擬工業煉鐵裝置圖：已知B裝置中的液體為過量的氫氧化鈉與氫氧化鈣混合液，氫氧化鈉吸收二氧化碳能力比氫氧化鈣強。如果實驗成功，請回答下列問題：
圖中儀器的名稱為① ② 。
（5）實驗過程中的現象：A中、B中。
（6）該實驗的操作步驟：。（填序號）
a．點燃A處酒精燈 b．通入CO氣體 c．停止通入CO氣體 d．熄滅酒精燈。
（7）興趣小組同學們采集了用熱分析儀記錄的CO與Fe2O3進行反應時的有關數據，并得到固體質量與反應溫度的關系曲線．已知原固體質量為48.0g，如圖所示．

①根據圖象分析，寫出B點時固體成分的化學式。
②若A點生成物為一成分固定的化合物，請確定其化學式是。（寫出計算過程）寫出氧化鐵生成該物質的化學方程式為。
（8）若某同學實驗中，發現過量的混合液溶液增重0.55g。則儀器①中固體減輕的質量為g。
（9）實驗裝置圖中采用虛線框內的裝置，其作用有（填序號字母）．
A.收集一氧化碳
B.吸收二氧化碳
C.檢驗二氧化碳．

Answer 1

【答案】
（1）高爐
（2）增大反應物接觸面積,使反應更充分,加快反應速度,制取一氧化碳
（3）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（4）硬質粗玻璃管|集氣瓶
（5）A中的紅棕色固體變成黑色,B中澄清的石灰水變渾濁
（6）badc
（7）Fe,Fe3O4,CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2
（8）0.2
（9）A,B,C
【解析】根據所學知識和題中信息知，（一）（1）圖1設備的名稱是高爐。（2）工業煉鐵在生產過程中需將鐵礦石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是增大反應物接觸面積，使反應更充分，加快反應速度。加入的焦炭作用除了可以生成一氧化碳外，還能制取一氧化碳。（3）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下制取鐵的化學方程式：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 。（二）上圖2為實驗室模擬工業煉鐵裝置圖：已知B裝置中的液體為過量的氫氧化鈉與氫氧化鈣混合液，氫氧化鈉吸收二氧化碳能力比氫氧化鈣強。如果實驗成功，請回答下列問題：（4）圖中儀器的名稱為①硬質粗玻璃管。②集氣瓶。（5）實驗過程中的現象：A中的紅棕色固體變成黑色，、B中澄清的石灰水變渾濁。（6）該實驗的操作步驟：b．通入CO氣體。a．點燃A處酒精燈。d．熄滅酒精燈。c．停止通入CO氣體。（7）興趣小組同學們采集了用熱分析儀記錄的CO與Fe2O3進行反應時的有關數據，并得到固體質量與反應溫度的關系曲線．①根據圖象分析，寫出B點時固體成分的化學式是Fe。②若A點生成物為一成分固定的化合物，請確定其化學式是Fe3O4 。計算過程：48 g Fe2O3樣品中Fe的質量為：48 g×2×56／160 = 33.6g 剩余黑色固體中氧元素的質量=46.4克-33.6克=12.8克。 黑色固體中Fe、O元素的個數比為：33.6克/56 ：12.8 克/16 =3：4∴固體B的化學式為：Fe3O4。氧化鐵生成該物質的化學方程式為CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2（8）若某同學實驗中，發現過量的混合液溶液增重0.55g。則儀器①中固體減輕的質量為0.2g．（9）實驗裝置圖中采用虛線框內的裝置，其作用有A．收集一氧化碳B．吸收二氧化碳C．檢驗二氧化碳．
【考點精析】本題主要考查了一氧化碳還原氧化鐵和鐵的冶煉的相關知識點，需要掌握原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來；鐵冶煉的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣；常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）才能正確解答此題．