Question

距今兩千多年前，我國勞動人民已掌握了煉鐵的技術(shù)．工業(yè)煉鐵是把鐵礦石和焦炭等原料一起加入高爐，在高溫下利用焦炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來．在實驗室里，根據(jù)煉鐵的原理：利用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)．采取下圖所示裝置進行實驗．觀察實驗并回答問題．

（1）寫出煉鐵原理的化學(xué)方程式：______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)原理為：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，據(jù)此可推測出實驗現(xiàn)象；
根據(jù)可燃性氣體在點燃或加熱前一定要驗純，如果氣體不純會發(fā)生爆炸的知識來作答；
（2）根據(jù)可燃性氣體在點燃或加熱前一定要驗純，如果氣體不純會發(fā)生爆炸的知識來作答；
（3）在參加化學(xué)反應(yīng)時得到氧元素的物質(zhì)具有還原性，我們所了解的在化學(xué)反應(yīng)中得到氧元素的物質(zhì)有：一氧化碳、氫氣、碳；
（3）依據(jù)反應(yīng)中的物質(zhì)變化分析現(xiàn)象的產(chǎn)生；
（4）根據(jù)CO有毒，排放到空氣中會污染空氣分析解答；
（5）根據(jù)化學(xué)變化前后元素質(zhì)量不變，由煉出鐵元素質(zhì)量與5000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中所含鐵元素質(zhì)量相等，計算生成生鐵的質(zhì)量．
解答：解：（1）煉鐵的原理是一氧化碳還原氧化鐵，其方程式是：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
（2）可燃性氣體在點燃或加熱前一定要驗純，如果可燃性氣體中混有空氣（氧氣）點燃時會發(fā)生爆炸，所以通一氧化碳排盡試管內(nèi)的空氣，防止試管里的空氣與一氧化碳混合反應(yīng)而發(fā)生爆炸（3）氧化鐵是紅色粉末鐵是黑色粉末所以該處的現(xiàn)象即是紅色粉末逐漸變黑；
（4）一氧化碳有毒不能直接排放到空氣中，采用燃燒的方法可以使其轉(zhuǎn)化成二氧化碳；
（5）氧化鐵的相對分子質(zhì)量是：56×2+16×3=160；
氧化鐵Fe₂O₃中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)=×100%=70%
5000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中，氧化鐵的質(zhì)量=5000t×80%=4000t
理論上可以煉出鐵的質(zhì)量=4000t×70%=2800t
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂（2）通一氧化碳氣體排盡試管內(nèi)的空氣，防止試管里的空氣與一氧化碳混合反應(yīng)而發(fā)生爆炸（3）紅色粉末逐漸變黑（4）防止有毒的一氧化碳氣體污染環(huán)境   （5）160； 4000t；2800．
點評：本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)實驗裝置、實驗現(xiàn)象、一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和污染，屬基礎(chǔ)性知識考查題．