Question

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其裝置如下圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

（1）A處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是     ；B處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為      ；C處酒精燈的作用是    。
（2）按此原理煉鐵，如生產(chǎn)20 t含雜質(zhì)5 %的生鐵，理論上需要含70 %的Fe₂O₃的赤鐵礦     t。（保留一位小數(shù)）

Answer 1

（1）紅色變?yōu)楹谏�；澄清變渾濁；燃燒未反�?yīng)的一氧化碳，防止CO擴(kuò)散到空氣中
（2）38.8

試題分析：（1）由于通入的CO具有還原性，在高溫下能夠把紅色的氧化鐵還原為黑色的鐵，同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，故可見玻璃管A中的現(xiàn)象是紅色固體變?yōu)楹谏�，而B處的澄清石灰水會(huì)變渾濁；由于反應(yīng)中會(huì)有未反應(yīng)的一氧化碳從C處逸出，故要在C處放置一盞燃燒的酒精燈，可以將未反應(yīng)的一氧化碳燃燒掉，從而防止CO擴(kuò)散到空氣中。
（2）可先根據(jù)生鐵的質(zhì)量和雜質(zhì)的含量5%，求出生成的純鐵的質(zhì)量=20t×（1-5%）=19t；再利用化學(xué)方程式中鐵與氧化鐵的質(zhì)量比，可求出氧化鐵的質(zhì)量，最后除以赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即可求出赤鐵礦的質(zhì)量。
設(shè)需要氧化鐵的質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃3CO₂+2Fe
160           112
X             19t
160：112= X：19
解得，x=27.14t
則赤鐵礦的質(zhì)量=27.14t÷70%=38.8t
答：理論上需要含70 %的Fe₂O₃的赤鐵礦38.8t。
點(diǎn)評(píng)：熟記一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和操作注意事項(xiàng)，是解答第（1）問的關(guān)鍵；至于含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，要注意代入化學(xué)方程式計(jì)算的物質(zhì)質(zhì)量應(yīng)為參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量。