Question

【題目】某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學(xué)原理的實驗，對固體產(chǎn)物成分等進行探究�！驹O(shè)計實驗】用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實驗裝置如下圖。

【進行實驗】該小組按上述實驗設(shè)計，在一定溫度下進行了實驗，測得下列數(shù)據(jù)：
①反應(yīng)前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質(zhì)量66.0g（玻璃管的質(zhì)量為60.0g）
②反應(yīng)后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質(zhì)量65.8g（冷卻到室溫稱量）
【分析與討論】本實驗中，玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏�。小明同學(xué)認為該黑色固體全部是鐵，但小華同學(xué)提出了質(zhì)疑，于是大家提出查閱資料。
【查閱資料】
① C O還原Fe2O3的固體產(chǎn)物的成分與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素有關(guān)
② CO還原Fe2O3的實驗過程中固體產(chǎn)物可能有Fe3 O4、FeO、Fe
③ NaOH溶液與石灰水相似，能吸收CO2 ， 但不變渾濁
④

物質(zhì)性質(zhì)	四氧化三鐵	氧化亞鐵	氧化鐵	鐵粉
顏色	黑色	黑色	紅色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

【實驗與猜想】
（1）該小組同學(xué)將反應(yīng)后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引，則該黑色固體粉末中不可能含有 和
（2）進行猜想：黑色固體粉末可能a.全部為鐵粉；b.；c.
（3）【得出結(jié)論】通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算，得出黑色固體粉末為（寫名稱）。
（4）【反思與評價】一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，若要得到鐵可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度。
實驗裝置圖中采用虛線框內(nèi)的裝置，其作用有。
A.收集CO
B.吸收CO2
C.檢驗CO2
（5）【實踐應(yīng)用】小明和他的同學(xué)想測定某赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)。用CO與10g赤鐵礦石樣品充分反應(yīng)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），并將生成的氣體用足量的NaOH溶液完全吸收，該溶液總質(zhì)量與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如下圖。
上述反應(yīng)產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為g；
（6）計算該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)。（需要有計算過程）

Answer 1

【答案】
（1）氧化鐵,氧化亞鐵
（2）全部為四氧化三鐵,鐵粉與四氧化三鐵的混合物（前后可顛倒）
（3）四氧化三鐵
（4）A,B
（5）6.6
（6）解：設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x

Fe2O3+3CO=2Fe+	3CO2
160	132
x	6.6g

x=8g

Fe2O3%=（8g/10g）×100%=80%

答：赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%。

【解析】（1）因氧化鐵為紅色，氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，而黑色固體粉末能全部被磁鐵吸引，所以不可能含有氧化鐵和氧化亞鐵；（2）由顏色和能被磁鐵吸引可知，黑色粉末可能是鐵，可能是四氧化三鐵，也可能是鐵和四氧化三鐵的混合物；（3）反應(yīng)前固體質(zhì)量為66.0g-60.0g=6g，反應(yīng)后固體質(zhì)量為65.8g-60.0g=5.8g，反應(yīng)過程中減少了0.2g，減少的質(zhì)量即為失去的氧元素的質(zhì)量，而氧化鐵中氧元素質(zhì)量為=1.8g，則說明黑色固體有仍含有氧元素1.6g，即鐵與氧元素質(zhì)量比為（6g-1.8g）:1.6g=21:8，由此證明黑色固體為四氧化三鐵；（4）二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，但不有明顯現(xiàn)象，所以常用于吸收二氧化碳氣體，一氧化碳有毒，故不能排放到空氣中，所以可收集或點燃進行處理；
【考點精析】通過靈活運用根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，掌握各物質(zhì)間質(zhì)量比=系數(shù)×相對分子質(zhì)量之比即可以解答此題．