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發(fā)布時間: 2024年12月23日 16:00
題文
距今兩千多年前,我國勞動人民已掌握了煉鐵的技術.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.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方程式:______
(2)在實驗過程過程中,先要進行的是______(填“加熱”或“通一氧化碳氣體”).其目的是______.
(3)在A處看到的現(xiàn)象是______,
(4)本實驗設計中,在B處所采取措施的目的是______.
(5)氧化鐵(Fe2O3)的相對分子質(zhì)量是______;5000t含氧化鐵80%的赤鐵礦中含氧化鐵的質(zhì)量是______;用該赤鐵礦可煉得鐵的質(zhì)量______t.
題型:未知 難度:其他題型
答案
(1)煉鐵的原理是一氧化碳還原氧化鐵,其方程式是:3CO+Fe2O3?高溫?.?2Fe+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)=56×256×2+16×3×100%=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+Fe2O3?高溫?.?2Fe+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.
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解析
?高溫?.?
考點
據(jù)培訓啦專家說,試題“距今兩千多年前,我國勞動人民已掌握了煉鐵.....”主要考查你對 [一氧化碳還原氧化鐵 ]考點的理解。
一氧化碳還原氧化鐵
氧化鐵自身具有氧化性,我們可以用一氧化碳還原氧化鐵。
灼熱的氧化鐵可以和氫氣(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有還原性物質(zhì)反應,生成鐵+X(氧化物)。
實驗室一氧化碳還原氧化鐵:
①反應原理:3CO + Fe2O3
2Fe + 3CO2
②裝置:
③現(xiàn)象:紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏?;澄清石灰石變渾濁,尾氣燃燒時產(chǎn)生藍色火焰。
④實驗步驟:
a.檢驗裝置的氣密性
b.裝入藥品并固定裝置
c.通入一氧化碳氣體并點燃酒精燈
d.待裝置內(nèi)的空氣全部排盡后點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱
e.當試管內(nèi)的紅色粉末變?yōu)楹谏珪r,停止加熱
f.待玻璃管內(nèi)的固體冷卻后,停止通一氧化碳,并熄滅酒精燈
⑤實驗結(jié)論:紅色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質(zhì)鐵,一氧化碳在高溫條件下得到了氧,生成了二氧化碳。
⑥化學反應方程式:
3CO + Fe2O3
2Fe + 3CO2
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
2CO+O2
2CO2
⑦注意事項:
a.反應條件:高溫;若無灑粉噴燈可在酒精燈火焰上加一個金屬網(wǎng)罩。
b.CO有劇毒,實驗應在通風櫥中進行,未反應完的氣體要進行尾氣處理;尾氣處理方法有收集法、燃燒法(將CO轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的CO2)以防止污染空氣。
c.操作順序:CO要“早出晚歸”,灑精噴燈要“遲到早退”。
實驗開始先通入CO,排盡裝置內(nèi)的空氣,防止CO 與空氣混合,加熱時發(fā)生爆炸;實驗完畢后要繼續(xù)通入 CO氣體,直到玻璃管冷卻,防止高溫下的鐵與空氣接觸,被氧化。