Question

【題目】如圖是某學校化學課外學習小組設計的探究工業煉鐵原理及產物驗證的實驗．實驗 中所用氧化鐵的質量為10g，硬質玻璃管的質量為50g．
（1）B裝置中反應的化學方程式是；E裝置中反應的化學方程式是 ， 該反應是（選填“吸”或“放”）熱反應．
（2）從實驗安全的角度考慮D瓶中應盛放的試劑是 ．
（3）F裝置的作用是、 ．
（4）為探究E裝置中黑色粉末的成分是什么，同學們將反應后的黑色固體研細后，用磁鐵吸引，發現黑色粉末全部能被吸引．當裝置冷卻后稱得E裝置中玻璃管和固體的總質量為59g．則剩余黑色固體中鐵元素質量為 ． 根據上述實驗數據處理得出產物中黑色因體的成分是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；放
（2）濃硫酸
（3）檢驗二氧化碳；處理尾氣
（4）7g；鐵和四氧化三鐵
【解析】解：（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ， 該反應屬于放熱反應；（2）溶液中水蒸氣的質量會對玻璃管的稱量產生影響，需要除去，所以D瓶中的試劑是濃硫酸；（3）二氧化碳和氫氧化鈣反應會生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和毒性，所以F裝置的作用是檢驗二氧化碳，處理尾氣；（4）依據質量守恒定律可知，剩余黑色固體中鐵元素質量等于氧化鐵中鐵元素的質量，鐵元素的質量為：10g× ×100%=7g，氧元素的質量為：9g﹣7g=2g，所以鐵、氧元素的原子個數比是： ： =1：1，氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，所以黑色固體中鐵和氧個數為1：1時不應該是FeO，而應該是鐵和四氧化三鐵的混合物． 所以答案是：（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ， 放；（2）濃硫酸；（3）檢驗二氧化碳，處理尾氣；（4）7，鐵和四氧化三鐵．
【考點精析】關于本題考查的一氧化碳還原氧化鐵和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式，需要了解原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能得出正確答案．