Question

某同學模擬工業(yè)煉鐵原理，用如圖所示裝置進行實驗． 取8g氧化鐵，通入足量一氧化碳，充分反應(yīng)后，冷卻，將玻璃管中的固體移入盛有49g硫酸溶液的燒杯中，恰好完全反應(yīng)．該同學首先按如圖所示裝配好儀器，檢查了氣密性并裝好儀器，接下來的操作是

 

（只寫一步即可）．
（1）右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是

 

；
（2）寫出玻璃管內(nèi)發(fā)生的化學方程式

 

．當反應(yīng)完畢，此時應(yīng)

 

 （選“停止通CO”或“熄滅酒精噴燈”）
（3）計算硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（要求寫成計算推理過程）．

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應(yīng)方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：根據(jù)一氧化碳的性質(zhì)進行分析、填空；
（1）根據(jù)一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣進行分析、填空；
（2）玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)是在高溫的條件下，一氧化碳還原氧化鐵；
（3）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的原理書寫化學方程式，由該方程式找到氧化鐵和鐵單質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系可以求得單質(zhì)鐵的質(zhì)量；然后由鐵與稀硫酸反應(yīng)的方程式找出鐵與稀硫酸間的數(shù)量關(guān)系．

解答：解：通入一氧化碳，其目的是排盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時因一氧化碳不純而引起爆炸；
故填：先通一段時間的一氧化碳．
（1）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，所以在導管末端點燃酒精燈的目的是防止一氧化碳污染空氣；
故填：防止一氧化碳污染空氣．
（2）在高溫的條件下，一氧化碳能將氧化鐵還原為鐵，并生成二氧化碳；實驗結(jié)束先停止加熱，待裝置冷卻至室溫再停止通一氧化碳的目的是：防止高溫條件下鐵被氧化．
故填：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；熄滅酒精噴燈；
（3）設(shè)8g氧化鐵完全反應(yīng)后生鐵的質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160            112
8g             x

160

8g

=

112

x

 x=5.6g
設(shè)5.6g鐵消耗硫酸的質(zhì)量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56   98
5.6g  y

56

5.6g

=

98

y

 y=9.8g
硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：

9.8g

49g

×100%=20%
答：硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%．

點評：通過回答本題知道了煉鐵的反應(yīng)原理，并進一步熟悉了利用方程式進行計算的方法．