Question

【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)探究鐵的冶煉相關(guān)問題，請按要求回答下列問題。
（一）圖1是工業(yè)煉鐵的主要裝置，圖2是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置，

（1）圖1設(shè)備的名稱是。
（2）工業(yè)煉鐵在生產(chǎn)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(xué)方程式：。
（4）（二）上圖2為實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)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(qiáng)。如果實(shí)驗(yàn)成功，請回答下列問題：
圖中儀器的名稱為① ② 。
（5）實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象：A中、B中。
（6）該實(shí)驗(yàn)的操作步驟：。（填序號）
a．點(diǎn)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(xué)們采集了用熱分析儀記錄的CO與Fe2O3進(jìn)行反應(yīng)時的有關(guān)數(shù)據(jù)，并得到固體質(zhì)量與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線．已知原固體質(zhì)量為48.0g，如圖所示．

①根據(jù)圖象分析，寫出B點(diǎn)時固體成分的化學(xué)式。
②若A點(diǎn)生成物為一成分固定的化合物，請確定其化學(xué)式是。（寫出計(jì)算過程）寫出氧化鐵生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為。
（8）若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)過量的混合液溶液增重0.55g。則儀器①中固體減輕的質(zhì)量為g。
（9）實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線框內(nèi)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(yàn)二氧化碳．

Answer 1

【答案】
（1）高爐
（2）增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更充分,加快反應(yīng)速度,制取一氧化碳
（3）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（4）硬質(zhì)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(jù)所學(xué)知識和題中信息知，（一）（1）圖1設(shè)備的名稱是高爐。（2）工業(yè)煉鐵在生產(chǎn)過程中需將鐵礦石、焦炭、石灰石粉碎，其目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分，加快反應(yīng)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(xué)方程式：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 。（二）上圖2為實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)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(qiáng)。如果實(shí)驗(yàn)成功，請回答下列問題：（4）圖中儀器的名稱為①硬質(zhì)粗玻璃管。②集氣瓶。（5）實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)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(shí)驗(yàn)的操作步驟：b．通入CO氣體。a．點(diǎn)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(xué)們采集了用熱分析儀記錄的CO與Fe2O3進(jìn)行反應(yīng)時的有關(guān)數(shù)據(jù)，并得到固體質(zhì)量與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線．①根據(jù)圖象分析，寫出B點(diǎn)時固體成分的化學(xué)式是Fe。②若A點(diǎn)生成物為一成分固定的化合物，請確定其化學(xué)式是Fe3O4 。計(jì)算過程：48 g Fe2O3樣品中Fe的質(zhì)量為：48 g×2×56／160 = 33.6g 剩余黑色固體中氧元素的質(zhì)量=46.4克-33.6克=12.8克。 黑色固體中Fe、O元素的個數(shù)比為：33.6克/56 ：12.8 克/16 =3：4∴固體B的化學(xué)式為：Fe3O4。氧化鐵生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為CO+3Fe2O3 2Fe3O4+CO2（8）若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)過量的混合液溶液增重0.55g。則儀器①中固體減輕的質(zhì)量為0.2g．（9）實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線框內(nèi)的裝置，其作用有A．收集一氧化碳B．吸收二氧化碳C．檢驗(yàn)二氧化碳．
【考點(diǎn)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(guān)知識點(diǎn)，需要掌握原理：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；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．