Question

12．早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)．某化學興趣小組利用如圖裝置進行實驗探究，請按要求填空：

（1）實驗中盛氧化鐵的玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色；
（2）右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是處理尾氣，防止污染環(huán)境；
（3）煉鐵的原理用化學方程式表示為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）鋼是通過生鐵煉制而成的，在煉鋼的過程中用純氧而不用空氣的原因是促使反應(yīng)更加劇烈，并獲得更多的熱量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物生成物的性質(zhì)分析反應(yīng)的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)一氧化碳有毒，需要尾氣處理進行分析；
（3）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析；
（4）根據(jù)氧氣具有助燃性，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈進行分析．

解答 解：（1）在高溫條件下，一氧化碳能與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，所以玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是：紅棕色變成黑色；
（2）一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是：處理尾氣，防止污染環(huán)境；
（3）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）煉鋼是進一步除去煉出的鐵中的雜質(zhì)的過程，利用的是氧氣與雜質(zhì)金屬反應(yīng)．因為雜質(zhì)含量本來就不多，所以如果采用空氣的話，氧氣含量只有不到$\frac{1}{5}$，與雜質(zhì)金屬接觸的幾率更小了，不利于除雜，空氣中還含有一部分雜質(zhì)氣體很難從鋼水中除去．同時由于氧氣與雜質(zhì)反應(yīng)劇烈放熱，為反應(yīng)進行提供了熱量，便于達到熔點，提高鋼材堅韌度等指標．綜合以上論述，在煉鋼的過程中用純氧而不用空氣的原因是：促使反應(yīng)更加劇烈，并獲得更多的熱量．
故答案為：（1）紅棕色變成黑色；
（2）處理尾氣，防止污染環(huán)境；
（3）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）促使反應(yīng)更加劇烈，并獲得更多的熱量．

點評 本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)實驗裝置、實驗現(xiàn)象、一氧化碳的化學性質(zhì)和污染，屬基礎(chǔ)性知識考查題．