【正文】 g ? =? ,y= g 還原氧化鐵需要的一氧化碳的質(zhì)量為 g,但是在反應(yīng)前后都需要通 846 . 0 0 gx. y入一氧化碳 ,另外還有一部分 CO通過燃燒提供熱量 ,所以實際通入的 CO 質(zhì)量大于 g。 (2)設(shè)可煉出生鐵的質(zhì)量為 x,含雜質(zhì) 4%的生鐵的含鐵量為 14%=96% 3CO+Fe2O3? 2Fe+3CO2 160 112 320 t x96% x≈ t 答 :可得含雜質(zhì) 4%的生鐵 t。現(xiàn)有 400 t含氧化鐵 80%的赤鐵礦石。 (4)金屬呈銀白色 ,排除了銅粉 。 (4)一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬 ,你認為該金屬可能是 。 ? 圖 837 (1)該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于如圖 837所示的裝置中 ,經(jīng) 過一段時間觀察 , (填裝置序號 )裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡。 (2)煉鋼爐中通入氧氣的目的是 。b中鐵釘只與空氣接觸 ,沒有生銹 , 而 a中鐵釘與水和空氣接觸會生銹 ,說明鐵釘生銹與水有關(guān) ,該實驗不能 說明鐵銹蝕和氧氣有關(guān) 。該微型實驗具有藥品用 量少、清潔環(huán)保、操作簡單等優(yōu)點。已知 :甲酸在熱濃硫酸的作用下分解生 成一氧化碳和水。甲試管中的鐵釘發(fā)生了銹蝕 ,而乙試管 中的鐵釘只與水接觸、丙試管中的鐵釘只與氧氣接觸 ,不會發(fā)生銹蝕 。工業(yè)煉鐵的主要原料為鐵礦 石、焦炭和石灰石等 。 1.(2022廣西南寧二模 )人類使用材料的歷史就是人類的進步史。因為鐵生銹要消耗氧氣 ,使瓶內(nèi)壓強變小 , 因此塑料瓶變癟 ,④正確 。浸沒在自來水中 ,氧氣濃度較小 ,不易生 銹 。 1121604.(2022山東德州慶云一模 )若要生產(chǎn)含雜質(zhì) 4%的生鐵 100 t,需要含氧化 鐵 60%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少 ?(要求寫出計算過程 ,計算結(jié)果保留到 小數(shù)點后 1位 ) 答案 設(shè)需要含氧化鐵 60%的赤鐵礦石的質(zhì)量為 x Fe2O3+3CO ? 2Fe+3CO2 160 112 60%x 100 t(14%) ? =? x≈ t 答 :需要含氧化鐵 60%的赤鐵礦石的質(zhì)量是 t。該實驗可驗證 CO的還原性 。 (3)甲、乙兩裝 置中共同發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和 二氧化碳。 (3)甲、乙兩裝置中共同發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是 (用化學(xué)方程式表示 )。解題時應(yīng)注意找準(zhǔn)對比實驗中的變量。試 管②中鐵釘?shù)?A、 B、 C三處中 ,B處最易生銹。探究發(fā)現(xiàn)鐵生銹的主要條件是鐵與 直接接觸 ,其 中試管②中鐵釘?shù)?A、 B、 C三處中 處銹蝕最嚴重。 (4)一氧化碳有毒 , 會污染空氣 ,所以需要對尾氣進行處理。 (4)需要對尾氣進行處理 ,其原因是 。實驗開始時先緩緩?fù)ㄈ胍谎趸?,一段 時間后加熱硬質(zhì)玻璃管甲 ,待反應(yīng)完全后停止加熱 ,仍繼續(xù)通一氧化碳 直到甲冷卻為止。 解析 (1)甲中鐵絲與水和氧氣同時接觸 ,發(fā)生銹蝕 。 ? 圖 834 (1)為了探究鐵生銹的條件 ,進行了如圖 834(略去其中的夾持裝置 )所示 的三個對比實驗。xH2O,結(jié)構(gòu)疏松 ,不能阻礙里層的鐵繼續(xù)被銹 蝕。 答案 (1)5 000 t赤鐵礦石中含 Fe2O3的質(zhì)量為 5 000 t76%=3 800 t 設(shè)該廠理論上可日產(chǎn)含 Fe 98%的生鐵的質(zhì)量是 x 3CO+Fe2O3? 2Fe+3CO2 160 112 3 800 t 98%x ? =? x=2 t 答 :理論上該廠可日產(chǎn)含 Fe 98%的生鐵的質(zhì)量是 2 t。 (2)將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進行計算。一氧化碳有毒 ,通常在 c處將其點燃或用氣囊收集以防止 污染空氣。 ②生成生鐵 :3CO+Fe2O3? 2Fe+3CO2。 ? 圖 832 (1)主要設(shè)備 :煉鐵高爐。② CO2+Ca(OH)2 ? CaCO3↓+H2O(試管中 )。 (3)實驗現(xiàn)象 :紅色粉末逐漸變成黑色 。③向玻璃管 內(nèi)通入 CO氣體 。(2)礦石中含對環(huán)境有害的元素少 。 名稱 赤鐵礦 磁鐵礦 黃鐵礦 菱鐵礦 黃銅礦 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeS2 FeCO3 CuFeS2 特別提醒 冶煉金屬時 ,選擇礦石應(yīng)遵循的原則是 :(1)所需提煉金屬的 含量高 。②裝入藥品并固定裝置 。⑥停止通入 CO氣體。 (4)化學(xué)方程式 :① 3CO+Fe2O3? 2Fe+3CO2(玻璃管中 )。 特別提醒 一氧化碳還原氧化鐵的裝置可進行如下改進 ,該裝置既處理 了尾氣 ,又節(jié)約了燃料。CO2+C? 2CO。反應(yīng)有二氧化碳生成 ,反應(yīng)過程中可觀察到 b處的澄清 石灰水變渾濁 。 (1)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù) =? 100% (2)某物質(zhì)的質(zhì)量 =混合物的總質(zhì)量 該物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù) (3)混合物的總質(zhì)量 =? 該 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量混 合 物 的 總 質(zhì) 量某 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量該 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 分 數(shù) (1)將含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量 。 (2)用于冶煉鐵的鐵礦石的選 擇原則是含鐵量高 ,不含或含有較少有害元素等。 (2)鐵銹的主要成分是 Fe2O3鐵是應(yīng)用最廣泛的金 屬。 (2)鐵制品在下列情況 :①潮濕空氣中、②部分浸入食鹽水中、③干燥 的空氣中 ,最易生銹的是 (填序號 )。 答案 (1)氧氣和水 (2)② 題型一 煉鐵原理的實驗探究 例 1 (2022山東臨沂質(zhì)檢 )某化學(xué)小組利用如圖 835所示裝置 (部分裝 置已略去 )進行了如下實驗探究 : ? 圖 835 X為一氧化碳 ,Y為氧化鐵粉末。 (3)乙中石灰水變渾濁 ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng) 生成碳酸鈣沉淀與水 ,所以乙中澄清石灰水變渾濁。 題型二 金屬銹蝕條件的探究 例 2 某學(xué)習(xí)小組用相同的光亮鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關(guān) ,設(shè)計 的實驗如圖 836所示 : 圖 836 (1)一周后觀察 ,試管①和③中的鐵釘無明顯變化 ,試管②中的鐵釘明顯 生銹。 解析 (1)由實驗裝置及 “ 試管①和③中的鐵釘無明顯變化 ,試管②中 的鐵釘明顯生銹 ” ,可推測鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果 。 答案 (1)氧氣和水 B (2)除去水中的氧氣 (3)空氣干燥 點撥 探究金屬銹蝕的條件通常采用控制變量法設(shè)計對比實驗來進 行。 (2)裝置甲煉得的鐵與裝置乙煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是 。 (2)裝置甲煉得的鐵是純鐵 ,裝置乙煉出的是生鐵。 2.(2022河南洛陽洛寧三模 )根據(jù)實驗裝置圖 ,以下說法中正確的是 ? ( ) ? 圖 831 CO的氧化性 ,待玻璃管冷卻后再停止通 CO ,c處的尾氣可不做處理直接排放到空氣中 答案 C 一氧化碳具有還原性 ,與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳 ,a中 固體由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?。 知識點二 含雜質(zhì)物質(zhì)的計算 Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)為 80%,則赤鐵礦樣品中鐵的質(zhì)量 分數(shù)為 ? ( ) % % % 答案 B Fe2O3中 Fe的質(zhì)量分數(shù)為 ? 100%=