Question

5．如圖是一氧化碳與氧化鐵反應的裝置示意圖．請回答下列問題：

（1）寫出圖中的實驗現象：紅色粉末變黑；澄清石灰水變渾濁．
（2）圖中裝置的不足之處是；沒有尾氣處理裝置．
（3）請寫出反應的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）要制得含Fe96%的生鐵210t，至少需要含Fe₂O₃80%的鐵礦石（雜質不含鐵）多少噸？

Answer 1

分析 根據一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，及二氧化碳的特性和方程式的書寫原則解答．根據化學變化前后元素質量不變，生鐵中所含鐵的質量與赤鐵礦石中所含鐵元素質量相等，利用這一等量關系解決本問題，其中赤鐵礦石中鐵元素質量即鐵礦石中氧化鐵所含鐵元素的質量．

解答 解：（1）一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，氧化鐵是紅色粉末，鐵粉是黑色，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
故答案為：紅色粉末變黑；澄清石灰水變渾濁；
（2）該實驗過程為：通一氧化碳排盡試管內空氣-加熱-停止加熱-繼續通一氧化碳至試管冷卻，從步驟可看出，一氧化碳并未完全進行反應，而一氧化碳與石灰水不反應，且有毒，所以要進行尾氣處理，在b處添加酒精燈或進行尾氣收集，而裝置中沒有；
故答案為：沒有尾氣處理裝置；
（3）一氧化碳與氧化鐵在高溫下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；二氧化碳與氫氧化鈣在常溫下反應生成碳酸鈣和水，反應的化學方程式為為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）設需要含Fe₂O₃80%的鐵礦石質量為x
210t×96%=x×80%×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%
x=360t
答：需要含Fe₂O₃80%的鐵礦石360t．

點評 本題主要考查了一氧化碳煉鐵的實驗現象、方程式的書寫及對裝置的評價，了解相關知識是解答的關鍵．