Question

【题目】钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。图1是实验室模拟炼铁的装置图。

图1 图2 图3

（1）写出图1中A处发生的化学反应方程式： ；

（2）实验过程中通入质量与红色粉末质量的关系如图2所示。根据图示，下列说法不正确的是 ；（填序号）

①a点表示开始通入，反应开始发生

②b点表示通入一段时间后加热，反应开始发生

③c点表示红色粉末已充分参加反应

④d点表示反应结束后仍需继续通入

⑤可根据通入的质量计算出红色粉末的质量

（3）图1装置中的不足之处是 。

（4）该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是 。

（5）某化学小组的同学利用上述实验对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了7.6固体样品，用图1所示的装置重新实验，测定的部分数据如图3所示，则原样品中铁元素与氧元素的质量比是 。

Answer 1

【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ①⑤ 没有尾气处理装置

实验室炼铁为纯净物，工业炼铁为混合物 15:4

【解析】

试题分析：（1）红色粉末是氧化铁，氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，

（2）实验开始先通入一氧化碳，排尽试管内空气，防止加热发生爆炸，反应完成要继续通一氧化碳，防止生成的铁被氧化，此两步一氧化碳都未发生反应，所以不能根据通入一氧化碳的质量 进行计算，a-b红色粉末的质量未变，说明反应尚未开始；故选①⑤；

（3）一氧化碳有毒，未发生反应的一氧化碳要进行处理，图中缺乏尾气处理装置；

（4）工业炼制的是生铁，含有一定量的碳，此处炼制的是纯铁，二者一个是纯净物，一个是混合物；

故答案为：该实验炼制的铁是纯净物，工业炼制的生铁是混合物，含有一定量的碳；

（5）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以玻璃管固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量．

设氧化铁的质量为x．3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2固体减少的质量

160 112 160-112=48

x 7.6g-6g

160／x=48／1.6g

x=16／3g

所以样品中铁粉的质量是7.6g-5.3g=2.3g

样品中Fe元素总质量：2.3g +5.3g×（112／160） ×100%=6g

O元素总质量：5.3g×（48／160） ×100%=1.6g

所以样品中铁元素与氧元素的质量比是：6g：1.6g=15:4