Question

9．如圖用一氧化碳還原氧化鐵實驗來探究煉鐵的原理，裝置如圖，請回答下列問題：
（1）按圖連接實驗裝置，檢查裝置氣密性，裝藥品、固定實驗裝置后，主要實驗步驟有：①通入CO；②停止通入CO；③熄滅酒精噴燈；④點燃酒精噴燈，正確的操作順序是①④③②（填序號）．
（2）一氧化碳使用前必須檢驗純度，實驗剛開始就通一氧化碳的目的是防止一氧化碳和氧氣的混合氣點燃發(fā)生爆炸．
（3）實驗進行一段時間后，硬質玻璃管中出現的現象為紅色粉末逐漸變成黑色，反應方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；乙中的現象為澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，丙處使用酒精燈作用是處理尾氣，反應化學方程式2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂，處理丙處尾氣還可用氣球收集．
（4）除CO外，還有兩種單質可以還原Fe₂O₃，寫出用固體單質將氧化銅高溫下冶煉成鋼的化學方程式3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室用一氧化碳還原氧化鐵需要先通一氧化碳，將空氣排凈，然后加熱，實驗結束需要最后停止通一氧化碳，防止鐵被重新氧化進行分析；
（2）根據一氧化碳和空氣的混合氣點燃可能發(fā)生爆炸進行分析；
（3）根據一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳等進行分析；
（4）根據碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析．

解答 解：（1）實驗室用一氧化碳還原氧化鐵需要先通一氧化碳，將空氣排凈，然后加熱，實驗結束需要最后停止通一氧化碳，防止鐵被重新氧化，所以正確的操作順序是①④②③；
（2）一氧化碳和空氣的混合氣點燃可能發(fā)生爆炸，所以一氧化碳使用前必須檢驗純度，實驗剛開始就通一氧化碳的目的是防止一氧化碳和氧氣的混合氣點燃發(fā)生爆炸；
（3）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，所以硬質玻璃管中出現的現象為紅色粉末逐漸變成黑色，化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以乙中的現象為澄清石灰水變渾濁，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，一氧化碳和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳，所以丙處使用酒精燈作用是處理尾氣，化學方程式為：2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂，處理丙處尾氣還可用氣球收集；
（4）碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．
故答案為：（1）①④②③；
（2）檢驗純度，防止一氧化碳和氧氣的混合氣點燃發(fā)生爆炸；
（3）紅色粉末逐漸變成黑色，Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，變渾濁，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，處理尾氣，2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂，氣球；
（4）3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

點評 實驗室中用一氧化碳還原氧化鐵制鐵的過程中，一定要注意實驗操作的先后順序，注意實驗前先通一氧化碳再點燃酒精噴燈，實驗結束后先熄滅酒精噴燈再停止通一氧化碳．