中考化学复习热点题型：工业炼铁题.doc

工业炼铁例1某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁并验证反应后的气体产物。实验室现有下图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向装置连节顺序正确的是()A.甲→乙→丙→丁B.甲→丙→乙→丁C.乙→甲→丙→甲→丁D.乙→甲→丙→乙→丁[来源:学§科§网]解析验证CO还原Fe2O3的气体产物必须除去CO中的少量CO2；混合气体先通入乙中利用NaOH吸收CO2再将气体通入甲中根据Ca(OH)2溶液是否变浑浊判断CO2是否被NaOH全部吸收；将CO气体通入丙中然后将生成的气体再通入甲中验证CO还原Fe2O3生成CO2气体最后利用丁进行尾气处理。答案C例2炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应某同学利用该原理设计了一个实验实验装置如下图：对实验进行分析并回答：(1)给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯要用其__________(填“外焰”、“内焰”或“焰心”)进行加热。(2)实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是____________________观察到澄清石灰水的现象是____________________。(3)实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是____________________；实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是____________________。(4)实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯其作用是____________________。解析酒精喷灯的外焰的温度最高因此加热时要用外焰进行加热；在高温下CO能将氧化铁还原成单质铁同时生成了CO2因此实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变黑色澄清的石灰水变浑浊；由于玻璃管内有空气通入CO高温时易发生爆炸因此实验前应先通入CO排净玻璃管中的空气再开始加热；由于还原出的铜温度较高易于空气中的O2反应重新生成氧化铜因此实验后应先停止加热再停止通入CO直到玻璃管冷却为止。为防止CO对大气的污染实验时要在装置末端a处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO。答案(1)外焰(2)红色粉末变黑色石灰水变浑浊(3)先通入CO再开始加热先停止加热再停止通入CO(4)除去反应剩余的CO(或防止CO污染)例3竖炉冶铁工艺流程如下图所示。回答下列问题：(1)该工艺流程中甲烷的作用是_____________冶炼出的铁水属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理____________________。(写一个)(3)该工艺流程中可循环利用的物质是____________________。解析从题中可知甲烷的作用一是燃烧产生热量二是甲烷与CO2、H2O反应合成CO和H2；冶炼出的铁水属于生铁其中含有少量的碳等属于混合物；CO和Fe2O3在高温条件下反应生成Fe和CO2；H2和Fe2O3在高温条件反应生成Fe和H2O；从题中信息可知：CO2和H2O既是甲烷的燃烧产物又是高温尾气的成分它们进入催化反应室中可以得到合成气(CO和H2)因此可以判断在该过程中能够被循环利用。答案(1)燃烧产生热量、做生产合成气的原料混合物(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2或3H2+Fe2O32Fe+3H2O(合理答案均可)(3)CO2和H2O(高温尾气)例4某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数利用稀硫酸和锌粒制取氢气设计了下图所示的装置进行有关的实验探究(提示：3H2+Fe2O32Fe+3H2O杂质不参加反应假定每步均完全反应或吸收）。请回答有关问题：有关实验数据如下表：玻璃管及固体的质量装置C的质量反应前86.3g284.2g反应后83.9g286.9g(1)请计算样品中氧化铁的质量分数。(写出计算步骤计算结果精确到0.l％)(2)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为______________________(不用化简)；若玻璃管中的氧化铁没有完全反应则求得水中氢、氧元素的质量比会__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。解析本题是一道实验型计算题主要考查学生对实验数据的分析能力、化学计算能力和科学探究能力。浓硫酸具有吸水性因此装置C在反应前后增加的质量就是浓硫酸吸收反应中生成的水的质量由生成水的质量可求出氧化铁的质量。反应中生成水的质量为286.9g－284.2g=2.7g。设样品中氧化铁的质量为x。3H2+Fe2O32Fe+3H2O16054x2.7g160﹕54=x﹕2.7gx=8g样品中氧化铁的质量分数=8g/12g×100%≈66