Question

【題目】如圖是某學(xué)校化學(xué)課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的探究工業(yè)煉鐵原理及產(chǎn)物驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn) 中所用氧化鐵的質(zhì)量為10g，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為50g．
（1）B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是；E裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， 該反應(yīng)是（選填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
（2）從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮D瓶中應(yīng)盛放的試劑是 ．
（3）F裝置的作用是、 ．
（4）為探究E裝置中黑色粉末的成分是什么，同學(xué)們將反應(yīng)后的黑色固體研細(xì)后，用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部能被吸引．當(dāng)裝置冷卻后稱得E裝置中玻璃管和固體的總質(zhì)量為59g．則剩余黑色固體中鐵元素質(zhì)量為 ． 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得出產(chǎn)物中黑色因體的成分是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；放
（2）濃硫酸
（3）檢驗(yàn)二氧化碳；處理尾氣
（4）7g；鐵和四氧化三鐵
【解析】解：（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ， 該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)；（2）溶液中水蒸氣的質(zhì)量會對玻璃管的稱量產(chǎn)生影響，需要除去，所以D瓶中的試劑是濃硫酸；（3）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和毒性，所以F裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳，處理尾氣；（4）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，剩余黑色固體中鐵元素質(zhì)量等于氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量，鐵元素的質(zhì)量為：10g× ×100%=7g，氧元素的質(zhì)量為：9g﹣7g=2g，所以鐵、氧元素的原子個(gè)數(shù)比是： ： =1：1，氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，所以黑色固體中鐵和氧個(gè)數(shù)為1：1時(shí)不應(yīng)該是FeO，而應(yīng)該是鐵和四氧化三鐵的混合物． 所以答案是：（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ， 放；（2）濃硫酸；（3）檢驗(yàn)二氧化碳，處理尾氣；（4）7，鐵和四氧化三鐵．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的一氧化碳還原氧化鐵和書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式，需要了解原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能得出正確答案．