Question

一碳化學是以分子中只含有一個碳原子的化合物（如CO、CH₄等）為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學。CO是從煤的氣化或合成氣得到的。
(1)煤的氣化的主要反應有：
①2C+O₂==2CO ②C+H₂OCO+H₂ ③CO+H₂O==CO₂+H₂
上述反應屬于化合反應的是_______（填序號），屬于氧化反應的是_______（填序號）。
(2)合成氣可通過天然氣的重整得到，如CH₄+H₂O==CO+3H₂。合成氣可制二甲醚，二甲醚被稱為21世紀的新型燃料。合成氣還可用于冶煉金屬，用它冶煉鐵的部分生產過程示意如下：

①二甲醚(CH₃OCH₃)可由合成氣（CO和H₂）在一定的條件下制得。用合成氣制二甲醚時，還產生了一種可參與大氣循環的、常溫下為液態的氧化物，寫出該反應的化學方程式：___________________。
②合成氣在冶煉鐵的生產過程中所起的作用是_________________。
(3)某化學興趣小組的同學為了測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數。
I．甲同學取一定質量的赤鐵礦粉與過量的木炭粉混合后，用下圖所示裝置以合理的操作步驟測定（假設雜質始終不發生變化）。

①實驗中持續通入干燥的氮氣。加熱前就緩緩通入氮氣一段時間，其作用是_______________。
②停止加熱前是否需要先斷開a和b的連接處以防止倒吸？為什么？__________________________。
③如果氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用氫氧化鈉溶液的質量變化測定出氧化鐵的質量分數將________（選填“偏大”、“偏小”或“準 確”），原因是________________。
Ⅱ．乙同學取礦石樣品10g，加入足量稀鹽酸，完全反應后，共用去稀鹽酸109.5g，過濾得到濾渣2g（假設雜質既不溶于水也不與酸發生反應）。請你和乙同學一起計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數和反應后 溶液中溶質的質量分數。（請寫出計算過程）

Answer 1

(1)①；①②③
(2)①2CO+4H₂CH₃OCH₃+H₂O
②將鐵從鐵礦石中還原出來（或作還原劑）
(3)I．①將裝置內的空氣排凈
②不需要，因為實驗中要持續通入氮氣，直到反應完成后玻璃管內物質冷卻，所以不會引起倒吸
③偏小；氫氧化鈉溶液增重的質量由于一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏小（合理答案均給分）
Ⅱ．解：赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數為：= 80%
設反應生成氯化鐵的質量為x。
Fe₂O₃+6HCl==2FeCl₃+3H₂O
160　　325
8g　　　x

x =16.25 g

答：赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數為80%，反應后溶液中溶質的質量分數約為13.8%。