Question

【題目】某興趣小組對工業煉鐵的相關知識進行了深入研究．
（1）【知識回顧】工業煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣，下列相關知識的歸納，正確的是 ．
A.工業煉鐵得到的是純鐵
B.CO還原氧化鐵的反應屬于置換反應
C.焦炭燃燒放熱，提高爐溫，并轉化成CO
D.煉鐵高爐排放的廢氣對空氣無污染
（2）【提出問題】該小組同學發現甲烷的性質與氫氣、一氧化碳有很多相似之處．氫氣、一氧化碳具有還原性，那么甲烷有沒有還原性呢？ 【查閱資料】①無水硫酸銅是白色固體，吸收水分后變為藍色．
②鐵的氧化物與稀硫酸反應時無氣體生成
【實驗探究】為探究上述問題，設計如下裝置并進行實驗．

①實驗開始時先通一段時間甲烷的目的是
②加熱一段時間后，觀察到A中硬質玻璃管中的固體粉末由紅色全部變成黑色，取少量黑色粉末于試管中，加入適量稀鹽酸，觀察到（填實驗現象），說明有鐵生成；B中白色固體變藍，說明有生成；C中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成．
（3）【結論】甲烷有還原性．若生成的黑色粉末全部是鐵，甲烷還原氧化鐵的化學方程式為 ．
（4）【反思質疑】查閱資料得知：酒精燈加熱時達不到高溫，生成物中可能混有鐵的其他氧化物FexOy ． 為探究甲烷與氧化鐵反應后所得黑色粉末的成分，繼續進行如下實驗： a.探究黑色粉末中單質鐵的質量分數：
①將圖1各裝置按照一定順序連接，接口順序是a→→→d（填序號）．

②檢查裝置氣密性，稱取7.2g黑色粉末 放入燒瓶中，向分液漏斗中加入稀硫酸．打開分液漏斗活塞，逐滴加入稀硫酸至無氣泡產生，通過測量量筒內水的體積得出氫氣質量為0.05g．計算黑色粉末中單質鐵的質量分數．（寫出計算過程，結果保留到0.1%）
b.確定黑色粉末中FexOy的化學式：
檢查圖2裝置的氣密性，另稱取上述黑色粉末7.2g放入硬質玻璃管中，加熱至完全反應，稱得硬質玻璃管內剩余固體為5.6g，經檢驗全都是鐵．若原黑色粉末中鐵的氧化物只有一種，則FexOy的化學式為 ． 從環保角度分析，圖2裝置存在的明顯缺陷是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）排盡裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸；有氣泡產生；水
（3）4Fe2O3+3CH4 8Fe+6H2O+3CO2
（4）c；b；FeO；未進行尾氣處理
【解析】解：【知識回顧】A．工業煉鐵得到的不是純鐵，錯誤；B．CO還原氧化鐵的反應不屬于置換反應，錯誤；
C．焦炭燃燒放熱，提高爐溫，并轉化成CO，正確；
D．煉鐵高爐排放的廢氣對空氣有污染，錯誤；
故填：C；
【考點精析】認真審題，首先需要了解鐵的冶煉(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 ）)，還要掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式(注意：a、配平 b、條件 c、箭號)的相關知識才是答題的關鍵．