Question

【題目】鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志。下圖1是實驗室模擬煉鐵的裝置圖。

（1）寫出圖一中②處發生的化學反應方程式：___________________________________；

（2）實驗過程中通入CO質量與紅色粉末質量的關系如圖2所示。根據圖示，下列說法不正確的是_______(填序號)

①a 點表示開始通入CO，反應開始發生；

②b 點表示通入CO一段時間后加熱，反應開始發生；

③c 點表示紅色粉末已充分參加反應；

④d 點表示反應結束后仍需繼續通入CO；

⑤可根據通入CO的質量計算出紅色粉末的質量。

（3）圖一裝置中的不足之處是__________________________________；

（4）該實驗煉制的鐵與工業煉制出的鐵最大的區別是________________________。

（5）某化學小組的同學們利用上述實驗對一份固體樣品進行了探究。通過實驗已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成。他們取了固體樣品質量7.2 g，用圖1所示的裝置重新實驗，測定的部分數據如圖3所示，則原樣品中鐵元素與氧元素的質量比是__________。

Answer 1

【答案】 ①⑤。 無尾氣處理裝置 該裝置煉制的鐵是純凈物，工業煉制的生鐵是混合物 5:1

【解析】

圖一中一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成二氧化碳和鐵，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁。圖2一開始通入一氧化碳時，氧化鐵質量不變，是因為裝置中有空氣，先用一氧化碳將空氣排凈，再點燃酒精噴燈，這時一氧化碳與氧化鐵反應，反應結束后，為了防止倒吸，需繼續通一氧化碳直至冷卻至室溫。

（1）圖一中②處澄清的石灰水變渾濁，是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為；

（2）圖二中a點反應并未開始，而是用一氧化碳將裝置中的空氣排凈，b點一氧化碳與氧化鐵開始反應，紅色粉末質量減小，到c點反應結束，紅色粉末質量不再變化，為了防止倒吸，需繼續通一氧化碳直至冷卻至室溫。因為通入的一氧化碳不是都和氧化鐵反應了，所以不能根據通入一氧化碳的質量計算出氧化鐵的質量，故錯誤的是①⑤；

（3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，圖1裝置中的不足之處是無尾氣處理裝置；

（4）該實驗煉制的鐵與工業煉制出的鐵最大的區別是該裝置煉制的鐵是純凈物，工業煉制的生鐵是混合物；

（5）因為樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成，所以樣品中只有兩種元素：鐵元素和氧元素，總質量為7.2g。反應完全后固體中只剩鐵元素，根據質量守恒定律，反應前后鐵元素的質量不變，所以樣品中鐵元素的質量就是6.0g，減少的質量是氧元素的質量1.2g，故樣品中鐵元素與氧元素的質量比=6.0:1.2=5:1。