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    某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究．
    【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图1．
    【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
    ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）
    ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）
    【分析与讨论】本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料．
    【查阅资料】
    ①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关；
    ②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe；
    ③NaOH溶液与石灰水相似，能吸收CO2，但不变浑．
    ④
    物质性质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉
    颜色 黑色 黑色 红色 黑色
    能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能
    【实验与猜想】
    （1）该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和
     
    ．
    （2）进行猜想：黑色固体粉末可能 a．全部为铁、b．
     
    、c．
     
    ．
    【得出结论】
    （3）通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称）
     
    ．
    【反思与评价】
    （4）一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度．
    （5）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有
     
    ．
    A．收集CO    B．吸收CO2    C．检验CO2
    【实践应用】
    小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数．用CO与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图2．
    （6）上述反应产生CO2的质量为
     
    g；
    （7）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数．
     
    ．（需要有计算过程）
    考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见金属的特性及其应用,一氧化碳还原氧化铁,根据化学反应方程式的计算
    专题：科学探究
    分析：【实验与猜想】（1）根据题意黑色固体粉末全部能被吸引分析不可能含有的物质；
    （2）根据铁和四氧化三铁都是黑色、都能被磁铁吸引，对黑色粉末进行猜想．
    【得出结论】（3）根据氧化铁的质量，可求出铁的质量和含有的氧元素的质量，再根据减少的质量分析黑色固体粉末的成分．
    【反思与评价】（5）根据一氧化碳有毒能污染空气需要处理尾气和二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应分析．
    （6）NaOH溶液增加的质量等于二氧化碳的质量．
    解答：解：（1）由题意可知，黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和氧化亚铁．
    （2）由题意可知，黑色固体粉末全部能被吸引，黑色固体粉末可能是全部为铁或全部为四氧化三铁或四氧化三铁与铁粉的混合物．
    【得出结论】（3）由实验的数据可知，氧化铁的质量为：66.0g-60.0g=6g，这些氧化铁中含有的氧元素的质量为：6g×
    16×3
    56×2+16×3
    =1.8g．则铁的质量为：6g-1.8g=4.2g，如果6g的氧化铁全部炼成铁，减少的适量应是1.8g，由题意可知，固体减少的质量为：66g-65.8g=0.2g，所以，剩余物中铁氧的质量比为4.2g：1.6g=21：8，该物质是四氧化三铁．
    【反思与评价】（5）由于一氧化碳有毒能污染空气需要处理尾气，二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应．所以，虚线框内的装置，其作用是收集一氧化碳和吸收二氧化碳．
    （6）反应产生CO2的质量为106.6g-100.0g=6.6g
    （7）解：设该样品中氧化铁的质量为x
    3CO+Fe2O3
     高温 
    .
     
     2 Fe+3CO2?
    160                 132
    X                   6.6g
    160
    132
    =
    x
    6.6g

    X=8.0g
    赤铁矿石中氧化铁的质量分数
    8.0g
    10.0g
    ×100%    =80%
    答：样品中氧化铁的质量分数为80%．
    故答案为：（1）氧化亚铁；
    （2）b．四氧化三铁；c．铁和四氧化三铁；
    （3）四氧化三铁；
    （5）AB；
    （6）6.6g；
    （7）80%（（2分），需要有解题过程）．
    点评：本题综合性较强，较全面的考查了一氧化碳还原氧化铁，尤其是利用数据对混合物的判断增加了试题难度，掌握反应前后元素的质量不变，并会结合方程式分析即可顺利解答．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：

    某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为20%的碳酸钠溶液，并完成有关实验．
    （1）配制100g质量分数为20%的碳酸钠溶液．
    ①配制方法A、需要碳酸钠固体的质量为
     
    g，水的体积为
     
    mL（水的密度近似看作1g/cm3）．
    配制方法B、若用40%的碳酸钠溶液稀释成100克20%碳酸钠溶液，则需取40%的碳酸钠溶液多少亳升？（密度为1.4克/毫升）
     
    ．
    ②配制溶质质量分数一定的碳酸钠溶液常按以下操作顺序进行．
    则用如图所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序为
     
    ．
    ③用托盘天平称量所需的碳酸钠时，发现托盘天平的指针偏向左盘，应
     
    ．
    A．增加适量固体                     B．减少适量固体
    C．调节游码                          D．添加砝码
    ④分析：以下原因可能导致配到的碳酸钠溶液溶质质量分数小于8%的是
     

    A、固体中混有杂质                           B、量水时仰视读数
    C、配好后装入试剂瓶中时有少量液体洒出        D、量水时俯视读数
    （2）取上述配制得到的20%的碳酸钠溶液53克，加入68.4克某浓度的稀盐酸后，恰好完全反应，求反应后所得溶液的溶质质量分数．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    化学实验基本操作在化学学习和研究中具有重要作用．错误操作常会引起不良后果，请说出可能引起下述后果的原因．
    （1）过滤操作后得到的滤液仍然浑浊
     
    ．
    （2）加入石灰石时试管破裂
     
    ．
    （3）实验室用高锰酸钾制氧气时水槽中的水变成了紫红色
     
    ．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    现有氯酸钾和二氧化锰的混合物共26.5g，待反应不再有气体生成后，将试管冷却、称量，得到剩余固体16.9g．2KClO3
    MnO2
    .
    △
    2KCl+3O2↑求：
    （1）制取氧气的质量．
    （2）剩余固体中含有各物质的质量为多少克？

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    小明对妈妈破鱼时从鱼肚内取出的鱼鳔（如图所示）产生了兴趣，他以“探究鱼鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题，小明通过查阅有关资料获知：这种鱼鳔内氧气约占
    1
    4
    ，其余主要为二氧化碳和氮气．探究分两步进行：
    （1）测量鱼鳔内气体体积．小明设计了两种方法：
     A 用医用注射器抽取鱼鳔内气体，测量其体积；  B 在水下刺破鳔，
    用排水集气法收集鱼鳔内气体并测量其体积（如图所示），你认为不准确的一种方法是
     
    （填序号），理由是
     
    ；与理由有关的文字表达式是
     
    ．
    （2）探究鱼鳔内气体的成分．现有两瓶鱼鳔内的气体，请你帮助小明设计实验进行验证．
    实验目的实验方法实验现象
    验证鱼鳔内含O2①
     
    验证鱼鳔内含CO2②
     

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    有三瓶无色无味透明的气体，分别是氮气、氧气和二氧化碳，请用化学方法分别鉴别出这三瓶气体，写出简单的鉴别过程和结论．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    请结合下列常用的仪器的装置，回答有关问题：
    （1）写出标号仪器的名称：e
     
    ；f
     
    ．

    （2）如图仪器中，能在酒精灯火焰上直接加热的有
     
    （填序号）．
    （3）选择如图中的ac可组合成实验室制取二氧化碳的发生装置，在不添加其他仪器的情况下，检查该发生装置气密性的方法是
     
    ；若要检验二氧化碳气体，则需要将气体通过盛有
     
    的i装置．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    石灰石的主要成分是碳酸钙：
    （1）求碳酸钙的相对分子质量；
    （2）求碳酸钙中钙元素的质量分数？
    （3）求碳酸钙中各元素的质量比．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示．根据图示回答下列问题：
    （1）t1℃时，甲物质的溶解度
     
    （（2）t2℃时，把100g水加入到盛有15g甲物质的烧杯中，充分溶解后所得溶液是甲物质的
     
    （填“饱和”或“不饱和”）溶液．
    （3）在t3℃时，乙的饱和溶液中一定含有40g乙物质，此说法
     
    （填“正确”或“错误”）
    （4）等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液从t3℃降温到t1℃时，甲溶液的质量
     
    （填“＞”、“=”或“＜”）乙溶液的质量．
    （5）假设甲、丙均为白色固体，利用t1℃时的溶解度数据，
     
    （填“能”或“不能”）鉴别出甲、丙两种物质．

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