Question

12．某化學興趣小組根據如圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物成分進行探究． 
經初步分析：
無色氣體 A 不含有單質氣體，黑色粉末 B 含有兩種單質中的一種或者兩種．
高爐煉鐵的原理為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+3CO₂   請寫出反應器中一氧化碳是如何產生的化學方程式C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A 和黑色粉末 B的成分進行探究．
【猜想與假設】
甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO₂，也可能有未反應的一氧化碳．
乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況：
假設一：只含有鐵．  假設二：只含有碳． 假設三：以上兩種物質都含有不用填．
【實驗與探究】
（1）為驗證甲組的猜想，大家按如圖示進行實驗（箭頭表示氣體流向）：

當看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無色氣體A 的成分 為：二氧化碳和一氧化碳，Ⅱ中濃硫酸的作用是：干燥氣體．
（2）為驗證乙組中假設三成立，大家用物理和化學兩種方法來進行探究

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結果
物理方法			假設三成立
化學方法	取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸		假設三成立

寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應的化學方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
【交流與反思】
在做甲組的實驗中發(fā)現(xiàn)其存在一個很不環(huán)保的缺陷，請指出來：沒有進行尾氣處理．

Answer 1

分析 初步分析：根據碳和氧氣在點燃條件下反應能生成二氧化碳，二氧化碳在高溫條件下能和碳反應生成一氧化碳進行分析；
【猜想與假設】根據尾氣中可能含有一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳進行分析；
根據黑色固體中可能含有鐵，或碳，或鐵和碳進行分析；
【實驗與探究】根據磁鐵能夠吸引鐵，稀鹽酸能和鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣進行分析；
【交流與反思】根據一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境進行分析．

解答 解：一氧化碳產生的過程為：碳和氧氣在點燃條件下反應能生成二氧化碳，二氧化碳在高溫條件下能和碳反應生成一氧化碳，化學方程式分別為：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
【猜想與假設】無色氣體A中可能有CO₂，也可能有未反應的一氧化碳；
假設一：只含有鐵，假設二：只含有碳，假設三：以上兩種物質都含有；
【實驗與探究】（1）Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，說明有一氧化碳，Ⅱ中濃硫酸的作用是：干燥氣體；
（2）實驗操作及實驗現(xiàn)象如表中所示．

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結果
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學方法		部分黑色粉末消失，產生氣泡

鐵和稀鹽酸反應能生成氯化亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
【交流與反思】為了防止一氧化碳污染環(huán)境，應該對尾氣進行處理．
故答案為：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
【猜想與假設】一氧化碳；
碳；
二氧化碳和一氧化碳，干燥氣體；
（2）實驗操作及實驗現(xiàn)象如表中所示．

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結果
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學方法		部分黑色粉末消失，產生氣泡

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
【交流與反思】沒有進行尾氣處理．

點評 化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．