Question

【題目】某化學小組探究煉鐵的反應原理。

（一）利用圖裝置回答問題（假設赤鐵礦粉樣品中的Fe2O3完全反應，赤鐵礦中雜質不參與反應）:

（1）A裝置的作用是制取一氧化碳，反應的化學方程式為。根據反應裝置判斷，化學方程式中還缺少的條件是___________________。

（2）C裝置的作用是______，D裝置中藥品的名稱是________，E裝置中發生反應的化學方程式為________，F處將尾氣燃燒掉的目的是______。

（3）實驗中記錄的數據如下表，據此計算赤鐵礦中氧化鐵的質量分數為________。

玻璃管質量	玻璃管和藥品反應前質量	玻璃管和藥品反應后質量
65.6g	75.6g	73.2g

（4）有同學提出可以根據F裝置中增加的質量來計算赤鐵礦中氧化鐵的質量，你同意此看法嗎？

說出你的觀點和理由是_______。

（二）利用圖裝置進行甲、乙對比實驗，探究溫度對CO和Fe2O3反應的影響（固定裝置和尾氣處理裝置略，所用固體藥品為純凈物）。

（1）反應過程中觀察到，甲、乙兩組的澄清石灰水均變渾濁，集氣瓶中發生反應的化學方程式為________。

（2）完全反應后，甲、乙兩組的生成物均為黑色粉末，分別用兩組的生成物進行以下實驗:

步驟	操作	甲組現象	乙組現象
1	稱量黑色粉末質量/g	m1	m2
2	取黑色粉末，用磁鐵吸引	全部被吸引	全部被吸引
3	取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液	黑色粉末溶解，有紅色物質生成	無明顯現象

（注：鐵的氧化物中，只有Fe3O4能被磁鐵吸引）

①甲組的黑色粉末與CuSO4溶液反應的化學方程式是_____。

②小明同學查閱資料后發現Fe3O4在常溫下不與CuSO4溶液反應，故猜想乙組的生成物為Fe3O4。

小麗提出不同意見：假設乙組黑色粉末中除了有Fe3O4，還可能含有少量鐵粉，鐵粉的含量低，與硫酸銅溶液反應也可能無明顯現象。

了進一步確定乙組生成物成分，小組同學提出，如果m2恰好為______________g，則小明的猜想正確，如果m2_____________________（填“大于”或“小于”）該質量，則乙組生成物中還含有少量鐵粉。

Answer 1

【答案】加熱 檢驗二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收 濃硫酸 一氧化碳有毒，防止污染空氣 80% 不同意，這是因為澄清石灰水中氫氧化鈣很少，不一定把生成二氧化碳完全吸收，同時空氣中的二氧化碳也能被澄清石灰水吸收 4.64 小于

【解析】

一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，一氧化碳有毒，點燃生成二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水，鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵。

（一）（1）由圖可知，濃硫酸和草酸在加熱條件下反應，故A裝置的作用是制取一氧化碳，反應的化學方程式為。根據反應裝置判斷，化學方程式中還缺少的條件是加熱。

（2）濃硫酸和草酸在加熱條件下反應生成二氧化碳，B裝置中二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，常用于檢驗二氧化碳氣體，故C裝置的作用是檢驗二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收，D裝置是干燥氣體，濃硫酸具有吸水性，故D裝置中藥品的名稱是濃硫酸，E裝置中發生反應是一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，故反應的化學方程式為，一氧化碳有毒，點燃生成二氧化碳，故F處將尾氣燃燒掉的目的是一氧化碳有毒，防止污染空氣。

（3）一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，由質量守恒定律可知，反應前后元素的質量不變，則氧化鐵中氧元素的質量為，氧化鐵的質量為，故赤鐵礦中氧化鐵的質量分數為。

（4）澄清石灰水吸收二氧化碳氣體的質量很少，故不同意，理由是澄清石灰水中氫氧化鈣很少，不一定把生成二氧化碳完全吸收，同時空氣中的二氧化碳也能被澄清石灰水吸收。

（二）（1）反應過程中觀察到，甲、乙兩組的澄清石灰水均變渾濁，說明反應生成二氧化碳，集氣瓶中發生反應是二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水，故反應的化學方程式為。

（2）①甲組中一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，則甲組的黑色粉末與CuSO4溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，故反應的化學方程式是。

②小明同學查閱資料后發現Fe3O4在常溫下不與CuSO4溶液反應，猜想乙組的生成物為Fe3O4，則，故如果m2恰好為4.64g， 則小明的猜想正確，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，則質量減少，故如果m2小于該質量，則乙組生成物中還含有少量鐵粉。