Question

11．某化學興趣
小組模擬工業(yè)煉鐵，將炭粉和氧化鐵粉末混合后加強熱，反應一段時間后，緩慢冷卻得到了黑色固體，并收集到了一瓶氣體．對于黑色固體和收集到的氣體，大家一致認為還需進一步研究，査閱資料獲知以下信息：

物質	鐵粉	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色	灰黑色	黑色	紅棕色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

【探究一】黑色固體的成分
（1）小吳通過觀察認為黑色固體肯定不含F(xiàn)e₂O₃（填上表中物質）．
（2）待黑色固體充分粉碎后，小周用磁鐵吸引黑色粉末，結果發(fā)現(xiàn)有少量沒有被吸引上來，小施認為沒有被吸引上來的黑色固體中應該有炭粉，她可以往這些粉未中加入足夠多的鹽酸來驗證，同時也檢驗了是否存在FeO．
（3）小周刮下磁鐵吸引上來的黑色粉末，然后用初中學過的知識和實驗方法探究出這些粉末的成分，他的做法是：把這些粉末加入到足量的CuSO₄溶液中，如觀察到紅色的銅，則有鐵，如有黑色不溶物，則有四氧化三鐵．
【探究二】氣體的成分
【猜想】
（1）氣體只含CO₂  （2）氣體只含CO （3）CO和CO₂都有．
【實驗驗證】

小吳利用圖1裝置進行驗證：
（1）A中裝置應該選用圖2裝置圖中的丙（填“甲”、“乙”或“丙”），所裝藥品為澄清石灰水，目的是：檢驗CO₂是否存在．
（2）證明氣體中含有CO的實驗現(xiàn)象是：B裝置中的黑色氧化銅變紅．
（3）這套實驗驗證裝置有明顯的不足之處，請你指出：沒有處理尾氣，會污染環(huán)境．
【工業(yè)煉鐵原理】工業(yè)煉鐵原理是利用CO還原氧化鐵，請寫出該反應的化學方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 【探究一】：（1）根據(jù)表中信息可知：氧化鐵是紅色的解答；
（2）根據(jù)碳與嚴肅不反應，解答；
（3）根據(jù)鐵粉和四氧化三鐵的性質進行探究；
【探究二】：
（1）根據(jù)炭粉和氧化鐵粉末混合后加強熱，反應一段時間后，緩慢冷卻得到了黑色固體，并收集到了一瓶氣體進行探究；
（2）根據(jù)一氧化碳還原氧化銅時會生成銅和二氧化碳解答；
（3）根據(jù)一氧化碳有毒，會污染空氣解答；
【工業(yè)煉鐵原理】根據(jù)工業(yè)煉鐵原理分析解答．

解答 解：【探究一】
（1）根據(jù)表中信息可知：氧化鐵是紅色的，小吳通過觀察認為黑色固體肯定不含氧化鐵；
（2）待黑色固體充分粉碎后，小周用磁鐵吸引黑色粉末，結果發(fā)現(xiàn)有少量沒有被吸引上來，小施認為沒有被吸引上來的黑色固體中應該有炭粉，她可以往這些粉未中加入足夠多的鹽酸來驗證，同時也檢驗了是否存在FeO．
（3）把這些粉末加入到足量的CuSO₄溶液中，如觀察到紅色的銅，則有鐵，如有黑色不溶物，則有四氧化三鐵；
【探究二】：
【猜想】
炭粉和氧化鐵粉末混合后加強熱，反應一段時間后，緩慢冷卻得到了黑色固體，并收集到了一瓶氣體，該氣體：氣體只含CO₂；氣體只含CO；CO和CO₂都有；
（1）洗氣裝置應長進短處，A中裝置應該選用圖2裝置圖中的丙；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所裝藥品為澄清石灰水，目的是：檢驗CO₂是否存在；
（2）一氧化碳還原氧化銅時會生成銅和二氧化碳，證明氣體中含有CO的實驗現(xiàn)象是：B裝置中的黑色氧化銅變紅；
（3）由于一氧化碳有毒能污染空氣需要處理尾氣，這套實驗驗證裝置有明顯的不足之處是：沒有處理尾氣，會污染環(huán)境．
【工業(yè)煉鐵原理】工業(yè)煉鐵原理是利用CO還原氧化鐵，該反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
答案：
【探究一】
（1）Fe₂O₃；
（2）鹽酸；
（3）把這些粉末加入到足量的CuSO₄溶液中，如觀察到紅色的銅，則有鐵，如有黑色不溶物，則有四氧化三鐵．
【探究二】【猜想】（3）CO和CO₂都有
【實驗驗證】（1）丙；   檢驗CO₂是否存在；
（2）B裝置中的黑色氧化銅變紅；
（3）沒有處理尾氣，會污染環(huán)境．
【工業(yè)煉鐵原理】3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂

點評 此題是與煉鐵相關的實驗探究題，綜合性較強，尤其是利用數(shù)據(jù)對混合物的判斷提高了試題的難度，本題是一道實驗設計題，解題的關鍵是掌握有關一氧化碳的性質以及還原氧化銅時的注意事項，屬基礎性實驗知識考查題．