Question

10．如圖是某化學(xué)課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計的探究工業(yè)煉鐵原理及產(chǎn)物驗證的實驗，其中A裝置的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳，看圖回答下列問題：

（1）寫出裝置A玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（2）實驗過程中，應(yīng)先點燃A裝置中的酒精噴燈．
（3）要驗證B中產(chǎn)生的CO₂，還需要在A、B之間增加E裝置（填“D”或“E”）．
（4）整套裝置還有一個明顯的不足之處是：缺少尾氣處理裝置．
（5）由于鐵的氧化物Fe₃O₄和FeO均為黑色，B中得到的鐵是否含有Fe₃O₄和FeO，該小組同學(xué)設(shè)計了下列探究實驗．
【提出問題】CO還原Fe₂O₃得到的鐵是否含有Fe₃O₄和FeO？
【提出猜想】猜想1：Fe；   猜想2：Fe和Fe₃O₄；  猜想3：Fe和FeO；
猜想4：Fe、Fe₃O₄、FeO．
【查閱資料】①2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，但FeCl₃溶液不與Fe₃O₄、FeO反應(yīng)
②Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂0
③含有Fe³⁺鹽溶液遇到KSCN溶液時變成血紅色．
【實驗探究】限選試劑：CO、鹽酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl₃溶液

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
Ⅰ．取少量黑色產(chǎn)物加入到裝有FeCl3溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，對過濾所得固體用蒸餾水洗滌．	黑色固體部分溶解	猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗滌后所得固體加入到裝有足量 稀鹽酸的試管中，充分反應(yīng)后，再滴加少量KSCN溶液．	黑色固體全部溶解，溶液不變?yōu)檠�紅色
Ⅲ．另取少量黑色產(chǎn)物裝入玻璃管中，通入CO，一段時間后加熱，并將反應(yīng)后的氣體通入裝有一定量澄清石灰水的容器中．	澄清石灰水變渾濁	猜想3成立

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳解答；
（2）根據(jù)實驗的注意事項進(jìn)行分析；
（3）要將通入的二氧化碳完全吸收；
（4）一氧化碳有毒，應(yīng)該做一下尾氣處理；
（5）猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe₃O₄；猜想3：Fe和FeO；猜想4：Fe、Fe₃O₄、FeO；
鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，氧化亞鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和水；
加熱條件下，鐵和一氧化碳不能反應(yīng)，氧化亞鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．

解答 解：（1）二氧化碳和碳在高溫下生成一氧化碳，化學(xué)方程式為CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；故填CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（2）要先向裝置B中通入一氧化碳，排凈其中的空氣，以免加熱時發(fā)生爆炸；故填：A；
（3）為了避免通入的二氧化碳對后面實驗現(xiàn)象的影響，所以事先應(yīng)將從A中排出的二氧化碳完全吸收，氯化鈉與二氧化碳不反應(yīng)，濃的氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；故填：E；
（4）一氧化碳有毒，會污染空氣，所以應(yīng)該將其燃燒，轉(zhuǎn)化為二氧化碳．故填：缺少尾氣處理裝置；
（5）猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe₃O₄；猜想3：Fe和FeO；猜想4：Fe、Fe₃O₄、FeO；故填：Fe、Fe₃O₄、FeO；
【實驗探究】如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
Ⅰ．取少量黑色產(chǎn)物加入到裝有足量FeCl3溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，對過濾所得固體用蒸餾水洗滌．	黑色固體部分溶解	猜想2和4都不成立
Ⅱ．取少量黑色產(chǎn)物加入到裝有足量稀鹽酸的燒杯中，充分反應(yīng)后，向溶液中滴加KSCN溶液	黑色固體全部溶解，溶液不變紅色
Ⅲ．另取少量黑色產(chǎn)物裝入玻璃管中，通入CO，一段時間后加熱，并將反應(yīng)后的氣體通入裝有一定量的澄清石灰水的燒杯中．	澄清石灰水變渾濁	猜想1不成立 猜想3成立

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．