某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如下图所示，请回答下列问题．A处通入气体的化学式为______，仪器C的名称是______，C中盛有的...

题文

某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如下图所示，请回答下列问题．
（1）A处通入气体的化学式为______，仪器C的名称是______，C中盛有的试剂是______；
（2）B处发生反应的化学方程式是______；该套装置的不足之处是______；
（3）向20g赤铁矿粉通入足量气体，充分反应后，获得11.2g铁，则赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数为______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）炼铁是利用了一氧化碳的还原性，所以A处通入的气体为一氧化碳，而C仪器的名称为试管，为了验证是否生成了二氧化碳，所以在试管中应该装入的试剂为氢氧化钙溶液；
（2）炼铁的原理为用一氧化碳作为还原剂，在高温的条件下将铁还原出来，该反应生成了铁和二氧化碳，但是由于一氧化碳的利用率难以达到100%，所以为了防止有毒的一氧化碳直接排放到空气中，引起空气的污染，应该在最后加上尾气处理装置，而本题图中没有尾气处理装置；
（3）设获得11.2g铁需要三氧化二铁的质量为x，则：
Fe₂O₃+3CO 高温 . 2Fe+3CO₂ 
160             112
x                11.2g
160112=x11.2g
解得：x=16g
所以赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数为：16g20g×100%=80%．
答：赤铁矿石中三氧化二铁的质量分数为80%．
故答案为：（1）CO； 试管；澄清石灰水（或Ca（OH）₂溶液）；
（2）Fe₂O₃+3CO 高温 . 2Fe+3CO₂；没有进行尾气处理；
（3）80%．

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解析

 高温 . 

考点

据培训啦专家说，试题“某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行.....”主要考查你对 [一氧化碳还原氧化铁 ]考点的理解。

一氧化碳还原氧化铁

氧化铁自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气（H₂）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。

实验室一氧化碳还原氧化铁：
①反应原理：3CO + Fe₂O₃
2Fe + 3CO₂
②装置：

③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。
④实验步骤：
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯
⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。
⑥化学反应方程式:
3CO + Fe₂O₃
2Fe + 3CO₂
CO₂+Ca（OH）₂==CaCO₃↓+H₂O
2CO+O₂
2CO₂

⑦注意事项：
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO₂)以防止污染空气。
c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。

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