Question

（2008?海淀区一模）某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如下图所示，请回答下列问题．
（1）A处通入气体的化学式为

CO

，仪器C的名称是

试管

，C中盛有的试剂是

澄清石灰水（或Ca（OH）₂溶液）

；
（2）B处发生反应的化学方程式是

Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂

；该套装置的不足之处是

没有进行尾气处理

；
（3）向20g赤铁矿粉通入足量气体，充分反应后，获得11.2g铁，则赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数为

80%

．

Answer 1

分析：（1）根据炼铁的原理可以知道，A处通入的气体是一氧化碳，根据识记的仪器名称写出C的名称，并根据一氧化碳反应后的产物来判断C中所装试剂；
（2）根据一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳的原理完成B处化学方程式的书写，过程中可能一氧化碳过多，必须对尾气进行处理；
（3）根据铁的质量可以求算出三氧化二铁的质量，然后根据物质的质量分数的求算公式可以求算出赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数．

解答：解：（1）炼铁是利用了一氧化碳的还原性，所以A处通入的气体为一氧化碳，而C仪器的名称为试管，为了验证是否生成了二氧化碳，所以在试管中应该装入的试剂为氢氧化钙溶液；
（2）炼铁的原理为用一氧化碳作为还原剂，在高温的条件下将铁还原出来，该反应生成了铁和二氧化碳，但是由于一氧化碳的利用率难以达到100%，所以为了防止有毒的一氧化碳直接排放到空气中，引起空气的污染，应该在最后加上尾气处理装置，而本题图中没有尾气处理装置；
（3）设获得11.2g铁需要三氧化二铁的质量为x，则：
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂ 
160             112
x                11.2g

160

112

=

x

11.2g

解得：x=16g
所以赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数为：

16g

20g

×100%=80%．
答：赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数为80%．
故答案为：（1）CO； 试管；澄清石灰水（或Ca（OH）₂溶液）；
（2）Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；没有进行尾气处理；
（3）80%．

点评：本题考查了高炉炼铁的原理、仪器的名称、一氧化碳的性质（毒性、可燃性）和尾气处理方法，同时掌握根据化学方程式的计算的步骤．