Question

【題目】興趣小組對“一氧化碳還原氧化鐵”的實驗進行拓展研究。

（查閱資料）I.碳酸鎂和鋅能發生如下反應MgCO3+ZnMgO+ZnO+CO↑

Ⅱ.氯化亞銅的氨水溶液能和CO反應，產生紅色固體

（設計方案）根據上述資料設計如圖實驗裝置(固定裝置略，裝置氣密性良好):

（實驗步驟）①打開彈簧夾，通入適量氮氣；②關閉彈簧夾，點燃A處酒精燈、B處酒精噴燈；③觀察實驗現象；④熄滅酒精燈和酒精噴燈。

（實驗分析）（1）步驟①的目的是______；

（2）步驟③中，B處玻璃管內反應的化學方程式為_______，D裝置的作用是_______。

（3）工業煉鐵的產品為生鐵，將5.8克生鐵與94.6克稀鹽酸恰好完全反應（雜質不溶于水，不與酸反應），燒杯中剩余物總質量為100.2克，求：①生成氫氣的質量______；②反應后所得溶液中溶質的質量分數______。（精確到0.1%）

Answer 1

【答案】排盡空氣 0.2g 吸收CO，防止污染或處理尾氣或檢驗CO 0.2g 12.7%

【解析】

（1）根據一氧化碳具有可燃性，一氧化碳和氧氣的混合氣點燃可能發生爆炸進行分析；

（2）根據一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，以及一氧化碳的性質來分析；

（3）加入樣品5.8g和94.6g稀鹽酸，最后得到100.2g物質，質量減少了，這是生成的氫氣的質量，根據質量守恒定律可得氫氣的質量；從而進一步求算硫酸亞鐵的質量，最后根據溶液的質量求算所得氯化亞鐵的質量分數。

（1）一氧化碳具有可燃性，一氧化碳和氧氣的混合氣點燃可能發生爆炸，所以步驟①的目的是：排盡裝置內的空氣，防止加熱混合氣體引起爆炸；

（2）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，因為氯化亞銅的氨水溶液能和CO反應，所以D裝置的作用是吸收CO，防止污染或處理尾氣；

（3）依據質量守恒定律可知生成的氫氣的質量是：5.8g+94.6g-100.2g=0.2g；

設生成FeCl2質量為x，

x=5.6g，

y=12.7g，

反應后所得溶液中溶質的質量分數=×100%=12.7%。