Question

【题目】兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”的实验进行拓展研究。

（查阅资料）I.碳酸镁和锌能发生如下反应MgCO3+ZnMgO+ZnO+CO↑

Ⅱ.氯化亚铜的氨水溶液能和CO反应，产生红色固体

（设计方案）根据上述资料设计如图实验装置(固定装置略，装置气密性良好):

（实验步骤）①打开弹簧夹，通入适量氮气；②关闭弹簧夹，点燃A处酒精灯、B处酒精喷灯；③观察实验现象；④熄灭酒精灯和酒精喷灯。

（实验分析）（1）步骤①的目的是______；

（2）步骤③中，B处玻璃管内反应的化学方程式为_______，D装置的作用是_______。

（3）工业炼铁的产品为生铁，将5.8克生铁与94.6克稀盐酸恰好完全反应（杂质不溶于水，不与酸反应），烧杯中剩余物总质量为100.2克，求：①生成氢气的质量______；②反应后所得溶液中溶质的质量分数______。（精确到0.1%）

Answer 1

【答案】排尽空气 0.2g 吸收CO，防止污染或处理尾气或检验CO 0.2g 12.7%

【解析】

（1）根据一氧化碳具有可燃性，一氧化碳和氧气的混合气点燃可能发生爆炸进行分析；

（2）根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，以及一氧化碳的性质来分析；

（3）加入样品5.8g和94.6g稀盐酸，最后得到100.2g物质，质量减少了，这是生成的氢气的质量，根据质量守恒定律可得氢气的质量；从而进一步求算硫酸亚铁的质量，最后根据溶液的质量求算所得氯化亚铁的质量分数。

（1）一氧化碳具有可燃性，一氧化碳和氧气的混合气点燃可能发生爆炸，所以步骤①的目的是：排尽装置内的空气，防止加热混合气体引起爆炸；

（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，因为氯化亚铜的氨水溶液能和CO反应，所以D装置的作用是吸收CO，防止污染或处理尾气；

（3）依据质量守恒定律可知生成的氢气的质量是：5.8g+94.6g-100.2g=0.2g；

设生成FeCl2质量为x，

x=5.6g，

y=12.7g，

反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%=12.7%。