Question

5．凡凡同學(xué)在老師指導(dǎo)下，利用如圖裝置在實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉，并檢驗(yàn)產(chǎn)物，試回答下列問題．

（1）硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）檢查整套裝置氣密性時(shí)，輕輕擠壓氣囊，觀察到石灰水中有氣泡產(chǎn)生，說明裝置氣密性良好；
（3）虛線框內(nèi)裝置在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用：①檢驗(yàn)并吸收生成的CO₂；②收集一氧化碳；
（4）凡凡同學(xué)熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通入CO時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成的固體物質(zhì)溫度仍很高，但是氣囊里的CO已經(jīng)所剩無幾，為確保實(shí)驗(yàn)成功，最簡(jiǎn)單的操作是向集氣瓶?jī)?nèi)加水，將一氧化碳排出；
（5）實(shí)驗(yàn)后，凡凡同學(xué)用磁鐵靠近硬質(zhì)玻璃管時(shí)，有黑色固體被吸引，他認(rèn)為此現(xiàn)象不足以證明反應(yīng)有鐵生成，理由是：四氧化三鐵也是黑色固體，能被磁鐵吸引；
（6）現(xiàn)有含氧化鐵80%的赤鐵礦400t，最多可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵233.3t（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)檢驗(yàn)裝置氣密性的正確操作進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)一氧化碳有毒，需要收集處理進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)集氣瓶?jī)?nèi)收集了一定量的一氧化碳進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)四氧化三鐵也是黑色固體，能被磁鐵吸引進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）檢查整套裝置氣密性時(shí)，輕輕擠壓氣囊，觀察到石灰水中有氣泡產(chǎn)生，說明裝置氣密性良好；
（3）一氧化碳有毒，需要收集處理，所以虛線框內(nèi)裝置在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用：①檢驗(yàn)并吸收生成的CO₂；②收集一氧化碳；
（4）集氣瓶?jī)?nèi)收集了一定量的一氧化碳，所以為確保實(shí)驗(yàn)成功，最簡(jiǎn)單的操作是向集氣瓶?jī)?nèi)加水，將一氧化碳排出；
（5）四氧化三鐵也是黑色固體，能被磁鐵吸引；
（6）設(shè)最多可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
    160        112
 80%×400t     x×（1-4%）
$\frac{160}{80%×400t}$=$\frac{112}{x×（1-4%）}$
x=233.3t
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）石灰水中有氣泡產(chǎn)生；
（3）收集一氧化碳；
（4）向集氣瓶?jī)?nèi)加水，將一氧化碳排出；
（5）四氧化三鐵也是黑色固體，能被磁鐵吸引；
（6）233.3t．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵是要知道從題目中提取有用信息，熟悉化學(xué)方程式的書寫步驟，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題的能力．