Question

有位同学设计了下列实验（装置及所用药品如图所示）仔细观察后回答下列问题．
（1）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，其目的是：

 

．A处发生的化学方程式是：

 

．
（2）在C处看到的现象是：

 

．说明反应后有

 

生成．
（3）本实验设计中，在B处所采取措施的目的是：

 

，其优点是：

 

．
（4）现含有杂质的氧化铁样品10克（杂质不参加化学反应），为测定样品中氧化铁的质量分数，某同学用上述装置进行实验，得到下列数据：A管和样品在反应前的质量总和为57.9克；样品中氧化铁完全反应后，A管和剩余物质的质量总和为55.2克，计算出该样品中氧化铁的质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer 1

考点：一氧化碳还原氧化铁,根据化学反应方程式的计算

专题：金属与金属材料

分析：（1）实验时要先通一氧化碳后加热，防止一氧化碳和空气混合发生爆炸；在加热的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
（2）一氧化碳和氧化铁反应产物为铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰石变浑浊；
（3）一氧化碳有毒，所以要进行尾气处理，可点燃或用气球收集，图示装置的优点是既处理了尾气又合理利用一氧化碳；
（4）氧化铁还原为铁，质量减轻，运用差量法可求出氧化铁的质量，再利用质量分数公式求算．

解答：解：（1）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，其目的是排尽装置中的空气，防止炸裂试管；A处发生的化学方程式是3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；
（2）一氧化碳和氧化铁反应产物有二氧化碳，所以在C处看到的现象是：澄清石灰石变浑浊；
（3）一氧化碳有毒，在B处所采取措施的目的是点燃尾气中一氧化碳，图示装置的优点是既防止一氧化碳污染，又合理利用一氧化碳；
（4）玻璃管中固体减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，则氧化铁为：

57.9g-55.2g

30%

=9g，样品中氧化铁的质量分数为：

9g

10g

×100%=90%．
故答案为：（1）除去一氧化碳，防止爆炸；Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；（2）石灰水变浑浊；二氧化碳；（3）防止一氧化碳污染环境；既处理了尾气又合理利用一氧化碳，节约了资源；（4）
氧化铁为：

57.9g-55.2g

30%

=9g，样品中氧化铁的质量分数为：

9g

10g

×100%=90%
答：样品中氧化铁的质量分数为90%．

点评：本题考查一氧化碳还原氧化铁实验装置的相关问题，本实验装置在课本实验的基础上做了一些改进措施，主要是尾气处理上，将尾气通到酒精灯上点燃，这样既防止一氧化碳污染，又合理利用一氧化碳，节约了资源．一氧化碳还原氧化铁的实验以及计算氧化铁的含量，完成此题，可以依据物质的性质进行．