Question

一碳化學(xué)是以分子中只含有一個(gè)碳原子的化合物（如CO、CH₄等）為原料來(lái)合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。CO是從煤的氣化或合成氣得到的。
(1)煤的氣化的主要反應(yīng)有：
①2C+O₂==2CO ②C+H₂OCO+H₂ ③CO+H₂O==CO₂+H₂
上述反應(yīng)屬于化合反應(yīng)的是_______（填序號(hào)），屬于氧化反應(yīng)的是_______（填序號(hào)）。
(2)合成氣可通過(guò)天然氣的重整得到，如CH₄+H₂O==CO+3H₂。合成氣可制二甲醚，二甲醚被稱為21世紀(jì)的新型燃料。合成氣還可用于冶煉金屬，用它冶煉鐵的部分生產(chǎn)過(guò)程示意如下：

①二甲醚(CH₃OCH₃)可由合成氣（CO和H₂）在一定的條件下制得。用合成氣制二甲醚時(shí)，還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的、常溫下為液態(tài)的氧化物，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________。
②合成氣在冶煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程中所起的作用是_________________。
(3)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
I．甲同學(xué)取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉與過(guò)量的木炭粉混合后，用下圖所示裝置以合理的操作步驟測(cè)定（假設(shè)雜質(zhì)始終不發(fā)生變化）。

①實(shí)驗(yàn)中持續(xù)通入干燥的氮?dú)�。加熱前就緩緩�(fù)ㄈ氲獨(dú)庖欢螘r(shí)間，其作用是_______________。
②停止加熱前是否需要先斷開(kāi)a和b的連接處以防止倒吸？為什么？__________________________。
③如果氫氧化鈉溶液對(duì)二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學(xué)用氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化測(cè)定出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn) 確”），原因是________________。
Ⅱ．乙同學(xué)取礦石樣品10g，加入足量稀鹽酸，完全反應(yīng)后，共用去稀鹽酸109.5g，過(guò)濾得到濾渣2g（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于水也不與酸發(fā)生反應(yīng)）。請(qǐng)你和乙同學(xué)一起計(jì)算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

(1)①；①②③
(2)①2CO+4H₂CH₃OCH₃+H₂O
②將鐵從鐵礦石中還原出來(lái)（或作還原劑）
(3)I．①將裝置內(nèi)的空氣排凈
②不需要，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)�，直到反�?yīng)完成后玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻，所以不會(huì)引起倒吸
③偏小；氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量由于一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。ê侠泶鸢妇�給分）
Ⅱ．解：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：= 80%
設(shè)反應(yīng)生成氯化鐵的質(zhì)量為x。
Fe₂O₃+6HCl==2FeCl₃+3H₂O
160　　325
8g　　　x

x =16.25 g

答：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為13.8%。