(2009•南京一模)钢铁工业是一个国家的支柱产业之一.如图1是工业炼铁的基本生产流程示意图.请回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)工业炼铁又称为高炉炼铁,因为工业炼铁使用的设备为高炉;

    (2)赤铁矿石中的氧化铁在高温下与一氧化碳反应,生成铁和二氧化碳;

    (3)碳酸钙高温锻烧可分解生成氧化钙和二氧化碳;

    (4)根据反应记录数据,完全反应放出氢气质量=159.0g-158.7g=0.3g,加入稀硫酸的质量=159.0g-44.1g-9.0g=105.9g;结合反应的化学方程式,由生成氢气的质量计算生铁中铁的质量、反应生成硫酸亚铁的质量等,完成分析和计算.

    (1)工业炼铁所使用的设备为高炉,炼铁过程是在高炉内完成的;

    故答案为:高炉;

    (2)赤铁矿中的氧化铁在高温下与一氧化碳发生氧化还原反应,生成单质铁和气体二氧化碳;

    故答案为:3CO+Fe2O3

    高温

    .

    2Fe+3CO2

    (3)石灰石的主要成分碳酸钙在高温锻烧时分解生成氧化钙和二氧化碳;

    故答案为:CaCO3

    高温

    .

    CaO十CO2↑;

    (4)①由于生铁样品中的杂质不溶于水且不与酸发生反应,因此反应停止后样品的质量不为0;所以图A所示的分析错误;

    随着生铁不断与稀硫酸反应,放出氢气质量逐渐增大,至完全反应,放出氢气的质量=159.0g-158.7g=0.3g;所以图B的分析正确;

    加入稀硫酸的质量=159.0g-44.1g-9.0g=105.9g,反应使溶液的质量逐渐增大,直到反应停止溶液质量不再改变;所以图C的分析错误;

    故答案为:B;

    ②③设反应的铁的质量为x,生成的硫酸亚铁的质量为y

    Fe+H2SO4═FeSO4+H2

    56 152 2

    x y 0.3g

    [56/x=

    2

    0.3g] 解得 x=8.4g

    [152/y=

    2

    0.3g] 解得 y=22.8g

    铁的质量分数=[8.4g/9g]×100%=93.3%

    硫酸亚铁的溶质质量分数=[22.8g/159.0g−9.0g−44.1g+8.4g−0.3g]×100%=20%

    答:样品中铁的质量分数为93.3%,硫酸亚铁的溶质质量分数为20%.

    点评:

    本题考点: 铁的冶炼;有关溶质质量分数的简单计算;金属的化学性质;含杂质物质的化学反应的有关计算;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

    考点点评: 根据质量守恒定律,反应后所得溶液的质量=所加稀盐酸的质量+参加反应铁的质量-放出氢气的质量.