Question

【题目】（三）铁的冶炼和探究

取24.0g Fe2O3粉末，小组同学用下图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。

资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。

【1】连接装置，先______________________，再装入药品。

【2】实验时先通入CO，目的是______________________________。

【3】控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。

（1）通过测定装置B中固体的质量变化，可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是____。

（2）现直接测得装置A中剩余固体质量为19.2g。则装置B中固体应增重________________g。

【4】经分析A中剩余固体19.2g为Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4充分反应，得H2 0.3g。

（1）固体中Fe质量为__________________g。

（2）FexOy的化学式为__________________

Answer 1

【答案】

【1】 检查装置的气密性

【2】 排尽装置内的空气（氧气），防止加热时发生爆炸

【3】 防止空气中的水和二氧化碳进入装置B 13.2

【4】 8.4g FeO

【解析】

有气体参加或生成的反应，实验前需要检查装置的气密性。装置C用来吸收空气中的二氧化碳、水蒸气，防止对实验的干扰，装置B增加的质量是生成二氧化碳的质量。

【1】有气体参加或生成的反应，实验前需要检查装置的气密性，所以先连接装置，检查装置的气密性，再装入药品。

【2】任何可燃性气体与空气混合都有一个爆炸极限，在爆炸极限范围之内遇到明火会发生爆炸，一氧化碳具有可燃性，与玻璃管中的空气混合，加热时可能会发生爆炸，故先通入一氧化碳排尽玻璃管中的空气，然后加热。

【3】（1）装置C的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入装置B，对实验造成干扰。

（2）装置A中减少的质量是参加反应的氧化铁中氧元素的质量，装置B增加的质量是生成二氧化碳的质量，设装置B中固体应增重的质量为y。

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

160 112 3×44 160-112

y 24.0g -19.2g

=，解得y=13.2g

【4】（1）剩余固体中的Fe与稀硫酸反应生成氢气，FexOy与稀硫酸反应无气体生成，设固体中Fe质量为x。

Fe+ H2SO4 == FeSO4 + H2↑

56 2

x 0.3g

=，解得X=8.4g

（2）化学反应前后铁元素的质量相等，24.0g×= 8.4g+（19.2g-8.4g）×，解得 =1，所以FexOy的化学式为FeO