Question

鋼鐵是使用最多的金屬材料．
（1）下圖為實驗室煉鐵的裝置圖，A中反應的化學方程式是

 

；將反應后的氣體通過裝置B和C，收集較純凈的CO并循環(huán)使用，B中應盛放的試劑是

 

濃溶液．
（2）工業(yè)上可用酸清洗銹蝕的金屬．將生銹的鐵片和生銹的銅片[銅銹的成分是Cu₂（OH）₂CO₃]同時放入一定量鹽酸中，可能發(fā)生的化學反應有：
①銅銹溶解：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3X+CO₂↑，則X的化學式為

 

；
②鐵銹溶解：化學方程式為

 

；
③有金屬單質生成：化學方程式為

 

．
（3）某化學小組欲測定一種鋼樣品中鐵的含量，實驗操作如圖所示，實驗結果記錄如下表：

反應時間	t0	t1	t2	t3
燒杯和藥品質量/g	55.7	55.6	55.5	55.5

①經計算，這種鋼樣品中鐵的含量是

 

%  （精確到0.1%）．
②有同學提出，灼燒可使鋼中的碳轉化為二氧化碳，鋼樣品質量會減輕．但是他們將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現質量反而增加了，其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據一氧化碳可把三氧化二鐵還原為鐵寫出化學反應式；收集較純凈的一氧化碳，需除去一氧化碳中的二氧化碳和水蒸汽；
（2）利用質量守恒定律寫出X的化學式；酸與金屬氧化物反應，鐵與生成的氯化銅反應；
（3）表中的實驗數據可判斷第四次稱量時已完全反應，利用質量守恒定律，可計算放出氫氣的質量；根據反應的化學方程式，由產生氫氣質量計算鋼樣中所含鐵的質量，求得鋼樣品中鐵的質量分數．

解答：解：（1）實驗室煉鐵，A中發(fā)生反應是，一氧化碳把三氧化二鐵還原為鐵，并生成二氧化碳氣體，化學反應式是：
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；收集較純凈的一氧化碳要除去反應生成的二氧化碳和水蒸氣，把氣體通入盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶，除去二氧化碳，再通入濃硫酸干燥氣體；
（2）將生銹的鐵片和生銹的銅片[銅銹的成分是Cu₂（OH）₂CO₃]同時放入一定量鹽酸中，可能發(fā)生的化學反應，
①根據質量守恒定律，反應前后原子的個數和種類不變，得X的化學式為，H₂O；
②鐵銹與鹽酸反應生成氯化鐵和水，化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
③鐵置換出氯化銅中的銅，化學方程式為：CuCl₂+Fe=Cu+FeCl₂；
（3）①鐵銹（Fe₂O₃）溶于鹽酸（3）第四次稱量時已完全反應，
根據質量守恒定律，反應中產生氫氣的質量=40+5.7+10-55.5=0.2（g）；
設樣品中含鐵的質量為xg．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x            0.2g

56

X

=

2

0.2

   x=5.6g
鋼樣品中鐵的質量分數=

5.6g

5.7g

×100%=98.2%
②鋼中含碳量少，灼燒時碳減少的質量，遠小于鐵轉化為氧化物時增加的質量，所以將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現質量反而增加了．
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

3CO₂+2Fe，氫氧化鈉（或NaOH）；
（2）H₂O；Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；CuCl₂+Fe=Cu+FeCl₂；
（3）98.2%；鋼中含碳量少，所以碳減少的質量，遠小于鐵轉化為氧化物時增加的質量．

點評：要熟記和理解一氧化碳還原氧化鐵的所有內容，還有，鐵等金屬的冶煉原理、氧化還原反應的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金屬的性質、化學方程式的書寫、空氣的污染等相關知識；然后，根據所給的實驗、問題情景或圖表信息等，結合所學的相關知識和技能，細致地閱讀、分析題意等，聯(lián)系著生活實際，細心地進行探究、推理，最后，按照題目的要求，認真地進行選擇或解答即可．