Question

(6 分) 早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應。某化學興趣小組利用下圖裝置測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數。請按要求回答問題：

（1）實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是                 。
（2）實驗開始時先向大玻璃管中通入 CO，一段時間后再加熱的原因是                                           。
（3）現用足量一氧化碳與 12g赤鐵礦石充分反應后，盛石灰水的裝置質量增重 8．8g（礦石中雜質不參與反應，生成的氣體全部被吸收） 。計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數。

Answer 1

（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生爆炸
（3） 89．2%

解析試題分析：（1）工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應，方程式：3CO+ Fe₂O₃^高溫2Fe + 3CO₂，生成的鐵粉為黑色，所以實驗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，不純的時候點燃或加熱可能發生爆炸，所以實驗開始時先向大玻璃管中通入 CO，一段時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生爆炸
（3）一氧化碳和氧化鐵的反應生成二氧化碳，進入到石灰水中，所以盛石灰水的裝置質量會增重，增重的質量即為二氧化碳的質量，再根據方程式：3CO+ Fe₂O₃^高溫2Fe + 3CO₂中Fe₂O₃與CO₂的質量關系，即可算出Fe₂O₃的質量，進而可計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數
解：設該礦石中氧化鐵的質量為 x
3CO+ Fe₂O₃^高溫2Fe + 3CO₂
160            132
x           8．8g
160 :132 =  x : 8．8
x= 10．7 g   
∴礦石中氧化鐵的質量分數為： 10．7g/12g×100% ="=" 89．2%
考點：工業上煉鐵的原理，根據化學方程式進行的計算