Question

【題目】(6 分) 早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用下圖裝置測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)按要求回答問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是 。

（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先向大玻璃管中通入 CO，一段時(shí)間后再加熱的原因是 。

（3）現(xiàn)用足量一氧化碳與 12g赤鐵礦石充分反應(yīng)后，盛石灰水的裝置質(zhì)量增重 8．8g（礦石中雜質(zhì)不參與反應(yīng)，生成的氣體全部被吸收） 。計(jì)算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

【答案】（1）紅色粉末變成黑色

（2）排盡玻璃管中的空氣，防止加熱一氧化碳與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸

（3） 89．2%

【解析】

試題分析：（1）工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)，方程式：3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2，生成的鐵粉為黑色，所以實(shí)驗(yàn)中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是：紅色粉末變成黑色

（2）一氧化碳具有可燃性，不純的時(shí)候點(diǎn)燃或加熱可能發(fā)生爆炸，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先向大玻璃管中通入 CO，一段時(shí)間后再加熱的原因是：排盡玻璃管中的空氣，防止加熱一氧化碳與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸

（3）一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)生成二氧化碳，進(jìn)入到石灰水中，所以盛石灰水的裝置質(zhì)量會(huì)增重，增重的質(zhì)量即為二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)方程式：3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2中Fe2O3與CO2的質(zhì)量關(guān)系，即可算出Fe2O3的質(zhì)量，進(jìn)而可計(jì)算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)該礦石中氧化鐵的質(zhì)量為 x

3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2

160 132

x 8．8g

160 :132 = x : 8．8

x= 10．7 g

∴礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 10．7g/12g×100% == 89．2%