解答:解:(Ⅰ)(1)依據(jù)B區(qū)主要是生成鐵的反應(yīng),所以方程式為:Fe
2O
3+3CO
2Fe+3CO
2;
(2)C區(qū)主要是產(chǎn)生一氧化碳共發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng),方程式為:C+O
2CO
2,CO
2+C
2CO;
(II)(3)甲烷燃燒放出了大量的熱,能夠給煉鐵提供熱量,同時(shí)生成了二氧化碳和水,提供了生產(chǎn)合成氣的原料;而在煉鐵的過程中不可避免的會(huì)引入一些雜質(zhì),所以冶煉出的鐵水屬于混合物;
(4)根據(jù)甲烷燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水,而高溫尾氣的成分也為二氧化碳和水,它們進(jìn)入催化反應(yīng)室中可以得到合成氣體(一氧化碳和氫氣);所以可以判斷在該過程中能夠被循環(huán)利用的物質(zhì)為二氧化碳和水;
(5)①氧化汞在加熱的條件下能夠分解產(chǎn)生氧氣和汞,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2HgO
2Hg+O
2↑;C+2CuO
2Cu+CO
2↑;
②碳是具有還原性的單質(zhì),可以和金屬氧化物反應(yīng),例如和氧化銅反應(yīng)能生成銅和二氧化碳,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+2CuO
2Cu+CO
2↑;
③利用金屬的還原性也可以和金屬氧化物反應(yīng)生成金屬單質(zhì)和另一種金屬,例如題給的鋁和氧化鐵的反應(yīng);
(6)①不選用裝置B的質(zhì)量的理由是:裝置B不能將反應(yīng)產(chǎn)生的CO
2全部吸收,故答案為:裝置B不能將反應(yīng)產(chǎn)生的CO
2全部吸收;
②根據(jù)表格數(shù)據(jù):氧元素的質(zhì)量=55.72g-55.08g=0.64g,混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
×100%=27.6%,而Fe
3O
4中含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
×100%=27.6%;而Fe
2O
3中含氧元素飛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
×100%=30%;而FeO中含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
×100%=22.2%;根據(jù)計(jì)算可以知道該物質(zhì)若含有一種物質(zhì),則為Fe
3O
4;若為混合物,則根據(jù)平均值的計(jì)算方法可以知道,該混合物中含有的物質(zhì)至少有一種大于27.6%,且至少有一種物質(zhì)中含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要小于27.6%;所以可能的混合物組合為:①Fe
2O
3、FeO; ②Fe
3O
4、Fe
2O
3、FeO.
故答案為:(I)(1)3CO+Fe
2O
3 2Fe+3CO
2;
(2)C+O
2 CO
22C+CO
22CO;
(II)(3)燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料;混合物;
(4)CO
2和H
2O(高溫尾氣);
(III)(5)2HgO
2Hg+O
2↑;C+2CuO
2Cu+CO
2↑;
用金屬還原金屬氧化物;
(Ⅳ)(6)①裝置B不能將反應(yīng)產(chǎn)生的CO
2全部吸收;
②Fe
3O
4;Fe
2O
3、FeO;Fe
3O
4、Fe
2O
3、FeO.