Question

12．石灰石和鐵的化合物在生產、生活中有著廣泛的應用．
（1）煉鐵的原理是一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，寫出該反應的化學反應方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）牙膏中常用輕質碳酸鈣粉末做摩擦劑．生產輕質碳酸鈣的主要過程：①煅燒石灰石制得氧化鈣； ②氧化鈣加水制成石灰乳[主要成分是Ca（OH）₂]； ③石灰乳與二氧化碳反應得到碳酸鈣．寫出③的化學方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）取62.5g含碳酸鈣80%的石灰石（雜質不含鈣元素且不參加反應）高溫煅燒，一段時間后停止加熱，測得剩余固體中鈣元素的質量分數為40%，則生成的二氧化碳質量為12.5g．
（4）合成氨工業(yè)生產中所用到的催化劑是鐵觸媒，其主要的成分是FeO和Fe₂O₃，當FeO和Fe₂O₃中鐵元素的質量比為1：2時，該催化劑的催化作用效果最好，此時FeO和Fe₂O₃的質量比為9：20（寫最簡比）．

Answer 1

分析 （1）根據一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析；
（2）根據二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
（3）根據鈣元素守恒，以及質量守恒定律進行計算；
（4）根據當FeO、Fe₂O₃中鐵元素的質量比為1﹕2時，此時FeO、Fe₂O₃的質量比就等于二者的相對分子質量之比進行解答．

解答 解：（1）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）剩余固體的質量為：$\frac{62.5g×80%×\frac{40}{100}}{40%}$=50g，所以生成的二氧化碳質量為62.5g-50g=12.5g；
（4）當FeO、Fe₂O₃中鐵元素的質量比為1﹕2時，此時FeO、Fe₂O₃的質量比就等于二者的相對分子質量之比，所以FeO、Fe₂O₃的質量比為$\frac{56+16}{（56×2+16×3）}$=9：20．
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）12.5；
（4）9：20．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的提示進行解答．